在2015年第3屆中國(武漢)鋰電新能源產(chǎn)業(yè)國際高峰論壇(ABEC 2015,鋰電“達(dá)沃斯”)上,深圳時(shí)代高科技設(shè)備有限公司副總經(jīng)理吳和瑋發(fā)表了題為《動(dòng)力電池全新自動(dòng)化真空干燥系統(tǒng)》的演講報(bào)告。據(jù)悉,來自全球鋰電新能源產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)或機(jī)構(gòu)嘉賓550多人匯聚武漢,縱論行業(yè)現(xiàn)狀、存在問題及探索解決方案。
“水呢,它有三種形態(tài),同時(shí)水也是很頑皮的,能力很強(qiáng),喜歡搗亂。我們看一看它在電池里面是如何折騰的,首先它會(huì)汽化,膨脹,電解,會(huì)跟電解液發(fā)生反應(yīng),然后也能和材料形成結(jié)晶等等。那么它在安全方面是一個(gè)很大的問題,會(huì)產(chǎn)生爆炸、冒煙、燃燒。”吳和瑋表示,“對動(dòng)力電池而言,這個(gè)安全問題就要求更高了,為什么呢?因?yàn)橐粔K電池板是由很多的單體電池組成的。整個(gè)電池板它的性能實(shí)際上是由單個(gè)個(gè)體來決定的。更確切地說是由單個(gè)個(gè)體當(dāng)中最差的那一塊決定的,為什么呢?在電池板里面充電的時(shí)候,最差的那一塊電池最容易被過充。那么在放電的過程當(dāng)中,最差的那一塊電池容易過放,那么它最容易發(fā)生劇烈的反應(yīng),從而引發(fā)整個(gè)電池板的反應(yīng),從而引發(fā)很多的問題。”
吳和瑋表示,動(dòng)力電池必須進(jìn)行真空干燥,這是電池企業(yè)不言而喻的一個(gè)共識,但是目前動(dòng)力電池傳統(tǒng)真空干燥方式自動(dòng)化程度很低,它的缺點(diǎn)相當(dāng)明顯,效率低,能耗高,一致性非常差。自動(dòng)化程度低,大大阻礙了整個(gè)自動(dòng)化產(chǎn)線產(chǎn)能的爆發(fā)。面對供不應(yīng)求的動(dòng)力電池的大好市場,有時(shí)候只能望洋興嘆。
動(dòng)力電池如何干燥?吳和瑋介紹說,在材料、極片卷、極片和電芯環(huán)節(jié)都可以控制水分,做真空干燥。以負(fù)極材料活性炭為例,可以看到活性炭它單體上遍布著很多的毛細(xì)的孔系,它的表面積非常大,可能用2克的活性炭的表面積就可以涂滿時(shí)代高科整個(gè)槽。而這些孔系的表面吸收了大量的水,雜質(zhì),這就是時(shí)代高科需要干燥的對象。
確定控水點(diǎn)以后就可以開始干燥了,傳統(tǒng)的干燥,以電芯干燥為例,首先搭造干燥房,人工上下料,單體風(fēng)箱要獨(dú)立完成預(yù)熱,抽真空,保壓等多項(xiàng)功能,一個(gè)人要完成很多的功能。在這過程當(dāng)中,效率低,能耗高,不同單體風(fēng)箱產(chǎn)出的產(chǎn)品差,而且人工搬運(yùn)過程中有很多次接觸,造成不好的結(jié)果。
據(jù)吳和瑋介紹,這是時(shí)代高科隧道式真空干燥系統(tǒng)的一個(gè)示意圖,可以看到最右邊有兩個(gè)貨架車,時(shí)代高科物料裝在貨架車上,由最右邊的入口進(jìn)入隧道,向前移動(dòng),分別通過了預(yù)熱段,真空干燥段,冷卻段,最后從隧道的出口。其實(shí)這個(gè)出口是直接進(jìn)入下一道工序的。出來以后物料就已經(jīng)完成了干燥,卸載以后,空載的物料車,通過時(shí)代高科的中轉(zhuǎn),然后回流,回到最前端,完成下一段的一個(gè)循環(huán)。在此過程當(dāng)中可以看到,不需要干燥房,無需人工操作,隧道中工作環(huán)境24小時(shí)永遠(yuǎn)是恒定的,從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、一致性還有低功耗。
這是時(shí)代高科隧道式真空干燥系統(tǒng)的原理圖,其實(shí)實(shí)際的原理圖要細(xì)化的話,它有很多很多的工序。大致可以這樣分一下,有三個(gè)段,就是時(shí)代高科的理論,時(shí)代高科的工藝,就是把原來單體的風(fēng)箱,它自己要完成的幾項(xiàng)功能,分成了獨(dú)立的段,這些段專業(yè)的完成每一個(gè)自己的功能,然后段與段之間連續(xù)地打通。
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