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11万平米的展览规模,全球参展商超过1250家,展位达到5500多个,这个由中国化学与物理电源行业协会主办的“第十三届中国国际电池技术交流会/展览会 (CIBF2018)再创新纪录,规模空前。
22日下午,我花半天时间参观了锂离子电池装备的几个展馆,下面简单给大家展示下我在展会上看到相对较新的极片工艺及装备。
1 混料
锂离子电池混料设备主要向高速分散、高效率连续化生产等方向发展。
(1)高速分散均质机
PRIMIX连续化浆料生产流程示意图如图1所示,其中核心设备是连续高速分散机,主要包含旋转轴、圆筒状的PC转筒、静止的容器。搅拌原理为圆筒状的PC转子高速旋转,从容器底部送来的浆料沿着容器旋转,持续输送浆料后,浆料被离心力强行挤压到容器壁上,形成薄膜高速旋转,产生巨大的剪切力是颗粒分散细化,并在容器壁面上下方向和与PC转子旋转的2个运动形成复杂流场,短时间内均一分散,如图2所示。
图4 管式静态混合器
图7 曼恩斯特双层挤压模头
图8 北方华创新能源内部双层涂布挤压模头
图9 双层涂布示意图及其涂布窗口
(3)双面涂布装置
双面涂布机采用单、双面同时涂布的方式,可提高设备及空间利用率,提升涂布质量,降低生产成本,其研究对锂电池技术的发展具有重要推动作用。双面涂布机的设计依据其烘箱结构的不同分为双层烘箱式和单层烘箱式两种。双层烘箱式双面涂布机设置有上下两层烘干通道,与传统的单双面分开涂布的方式相比,此种涂布机在平面上节省空间,但在高度方向上需要空间加倍,同时由于烘箱数量不变,对于空间、能耗、涂布质量的改善力度有限。单层烘箱式双面涂布机在烘箱同一侧设置两个涂布模头,分别用于正面涂布和反面涂布,相比于传统涂布机,此种涂布方式只需增加一套涂布装置即可,能够在空间、设备数量、人力成本及能耗方面有所降低。
图11 金银河并联式高速精密双面同时挤压涂布机
3 辊压
辊压设备也朝着集成化方面发展,并且针对高压密度极片的制造开发了两次辊压轧机。
(1)轧分一体机
辊压-分切一体机兼有锂离子电池极片轧制和分切功能,代替了原有轧制和分切由两台独立设备完成的传统生产方式,可广泛应用于高端锂离子动力电池极片的生产。北方华创新能源轧分一体设备具备恒压力、恒间隙的轧制能力,及高速分切能力,同时具备极片消褶功能。
图15 欧化金桥公司机械可调弧形辊