动力电池大尺寸趋势下 看昊宸智能如何把好包膜“关卡”

随着我国“碳达峰、碳中和”承诺的提出，作为碳减排的大户，新能源汽车行业受到全社会的高度关注，发展驶入快车道，动力电池产业也迎来了高速扩张期。

数据显示，2020年中国动力电池市场方型、软包和圆柱电池占比分别约为79.5%、6.1%和14.4%。方形铝壳电池仍然是产能最大，市场份额最多的动力电池类型。另外，今年上半年，全国新扩建的动力电池项目中，方形动力电池产线占比也超过了八成。值得注意的是，今年新建动力电池项目中，在电池产品尺寸上，多为大尺寸动力电池产品产线，从中也可以看出动力电池技术的发展趋势。

对于电池生产企业来说，电芯尺寸的变大，在制造过程中就会出现诸多新的难题和挑战，比如电芯及模组更重了，产线自动化程度就必须全面提升；随着尺寸变大，电芯成本也会更高，不能轻易产生报废，就需要各环节设备的稳定性、可靠性更高；产线各工序设备生产效率不同，需要根据设备效率重新规划匹配，做更优布局方案；同时，原本没有关注的小问题也可能因为电芯生产尺寸的变化而出现甚至放大，需要做大量新的验证来找到解决方案；涉及电池安全及质量的过程管控标准更加严苛了，需要增加大量自动检测工位，在线全检等等新问题。

这就使得电池厂对所需采购的产线设备提出更加全面详细的技术要求，同时挑选的设备供应商有成熟的技术基础，加工模块、检测模块、移栽模块、数据处理模块等都要有大量验证及案例，能够完全满足电池厂的需求。

因此在单类功能自动化领域，专注研究多年、有深厚技术积累的设备厂家，更加会受到电池企业的青睐。以方形铝壳动力电池包膜设备为例，看似简单的一个包膜工序，却是很多电池企业的重点、难点。近年来转型来做包膜机的设备厂，设备细节上还有很多地方没有打磨好，有的甚至把不知如何解决的问题，归结为行业性难题，最终只能电池厂让步妥协放宽标准，导致电池企业无形中降低了市场竞争力。

天津昊宸智能科技有限公司，做贴胶包膜类设备已经有十年之久，从2015年为电池企业开发动力电池包膜机以来，不断打磨升级，现已升级至第五代机型，设备功能齐全、稳定性好，涵盖了电池表面清洁、OCV测试、包膜前视觉检测、包膜前整形、包大面（U型/回型）、剪口包底边包侧边、剪口包顶边、顶部热烫、贴外垫片、耐压测试、尺寸测量、视觉缺陷检测等多个模块，能根据客户需求，快速匹配布局方案，除尺寸过于特殊的型号以外，整机效率已稳定在10ppm以上。

方形动力电池包膜检测一体机

据了解，昊宸智能开发的包膜检测一体机，在力神、国轩等以方形铝壳工艺为主的电池企业中已经得到广泛应用。据悉，目前昊宸智能开发的包膜检测一体机已拥有16项专利和2项软著。

除了在包膜环节拥有独特优势外，昊宸智能在电池包膜前清洁、视觉缺陷检测功能等技术和设备开发领域也有着丰富的经验。“包膜前对电池的清洁，比较常见的有两种方式，一种是风刀将电池表面浮尘吹起，负压吸走浮尘，另一种是毛刷滚刷电池表面，并接有负压吸走异物。”据昊宸智能技术负责人介绍，公司技术人员在与客户一起对多条量产线长期跟踪后，发现这两种清洁方式，都无法让严苛的客户满意，主要还是因为电池在包膜之前，存放的时间批次差异大，积尘情况不同，不同厂家存放环境也不同，浮尘颗粒黏连在壳体表面，不易清洁的情况时常出现。

基于上述发现和研究，昊宸智能开发了一种有效清洁电池壳体表面异物的机构，将会在新产线中投入使用。

在视觉缺陷检测方面，为了准确地检测出极小的气泡、褶皱、凹坑等缺陷，昊宸智能不惜投入大量研发成本，对2.5D相机、3D相机、多相机复合等不同方式进行了大量测试，并对应开发功能强大的测试软件，除了传统的输入参数进行对比判定的方式，还在开发能够收集海量数据，自我学习的大数据分析检测软件。可根据电池企业检测标准及预算情况，给出最适合的视觉检测配置方案，满足不同电池企业的需求。

一家电池企业生产出的电池，从包膜效果的好坏，直观反应出该企业对产品一致性的追求，以及对电池安全性的重视程度。

当前，在高确定性的动力电池需求前景下，国内外主流电池企业纷纷进行数十甚至上百GWh的动力电池项目扩产，规模如此之大、速度如此之快，就更需要具备技术实力、长期专注某一环节或工艺的企业深度配合，方能保障动力电池产能的快速投入和有效释放，在动力电池企业具备高度自组集成的大趋势下，单机高精尖将是趋势，而相信未来在细分领域的企业将是众多动力电池企业重要的合作对象。