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动力电池一致性难题困扰电池企业

导读: 众所周知,动力电池产品要做到安全、高能量密度及较好的高低温性能,需要具备较高的一致性,但是我国动力电池的一致性和稳定性差长期以来被人诟病。而这与国内的电池制造工艺、质量监控及设备水平较为落后有重要关系。

  众所周知,动力电池产品要做到安全、高能量密度及较好的高低温性能,需要具备较高的一致性,但是我国动力电池的一致性和稳定性差长期以来被人诟病。而这与国内的电池制造工艺、质量监控及设备水平较为落后有重要关系。

  自动化和质量监控不到位

  据业界专家介绍,日韩等国的电池及电池组的生产线由“全自动化上料、连续合浆、极片和电芯生产、电池组装、电池自动化化成和筛选、电池组和模块自动化组装、自动物流和在线质量检测”等十多项工艺流程组成,自动化程度比较高;而国内的动力电池制造工艺自动化水平相对较低,例如连续合浆系统,国内很多企业是一罐一罐地进行,并非连续操作。

  另外,日韩等国对生产过程质量把控严格。在生产过程中,通过自动化的操作对生产环境进行控制(减少粉尘颗粒和水分含量);对材料中的杂质进行控制;改进合浆和涂布工艺(提高正负极材料的附着力);改进极片和成型工艺,控制较大毛刺的产生;提高电芯制造精度,避免正负极错位析锂;改进电池结构和隔膜性能,调整注液工艺,提高电解液快速、充分浸润的效果等,以最终保证电池的质量和标准化。

  媒体透露,我国动力电池测试中心主任王子冬在LG生产动力电池的工厂调研时了解到,该厂对全部动力电池的生产控制点有整整1000个;而国内所有动力电池生产企业普遍达不到如此严格的质量控制水平,一般是几十个控制点,多的也就是上百个。

  制造设备水平落后

  除了制造工艺自动化和质量监控水平较差外,我国动力电池自动化生产线设备和电池测试设备也无法与国外水平持平。

  动力电池属于高端制造业,需要极高的制造精度。生产过程中,为了提高质量,降低生产成本,提高电池组的一致性,对自动化设备的依赖很大。而近几年国内的自动化生产线设备和电池测试设备技术与日韩相比,整体上差距很大,仅在单机自动化方面有些进步,基本是高价、循环引进。

  据业内专家分析,出现这种现象的原因有很多,首先,设备制造商缺乏资金和技术,没有能力升级改造,而国内电池生产企业采购设备基本属于临时抱佛脚,不提前投入研发,只是在产能无法满足订单需求,急需扩大生产规模时采购设备,因此,基本没有时间与设备制造商共同开发适合自己的生产线; 其次,电池生产企业缺乏总体设计人员,同时担心把生产工艺告诉制造商会泄露商业秘密,不愿听制造商的建议,通常只给设备使用范围,很少提设备之间的衔接要求,而设备制造商没有开发的主动权,因此也不愿对开发新技术投入太多。

  据悉,日本的电池企业为了缩短开发周期、保持在行业内的竞争力,与产业链上游的新材料企业、设备制造企业合作很紧密,通常是共同开发、共同生产。

  动力电池是一个技术、资金高度密集的行业,电池企业应学习日企的经验,加大技术、资金的投入,和产业链上游的设备制造商、材料商一起,对行业急需的共性设备进行共同开发和生产,以实现动力电池产线自动化甚至智能化;另外,针对我国自动化工业设备落后的现状,政府部门也应该给与资金扶持,引进关键技术设备,让企业提前研发、集中攻关和升级改造。今年年初,工信部联合行业内外九家企业投入5亿元资本金组建动力电池研发平台就是一个很好的尝试,应该持续大力推进。只有政府、企业甚至科研机构共同发力,才有可能实现动力电池生产工艺的精细调控和质量监控,并最终破解了动力电池 “一致性”的难题。

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