光大雷射江洪道：锂電多片Z型疊片效率最快達0.06s/pcs

　　現階段，锂電行業正在經曆深度的變革期，從技術次元來看，随着電芯做大，疊片工藝逐漸被産業界采納并成為主流，疊片技術革新疊代迫在眉睫;從降本次元看，随着電池技術不斷成熟，如何從工藝、裝備和制造層面降本，提升企業競争力，成為産業鍊企業攻關的重要方向之一。

　　市場方面，資料顯示，2024年1-3月，大陸動力和其他電池合計銷量為167.7GWh，同比增長35.5%。其中，锂電池作為絕對主力，更是在2024年4月的前半個月，助力大陸新能源乘用車新車滲透率突破50%，達50.39%，占比首次超過傳統燃油車。

　　值得注意的是，新能源乘用車保持較快增速的同時，其價格比拼越來越激烈。整車降本增效的需求已傳導至上遊電池制造環節，锂電制造企業也從關注産能釋放更新到更講究産線工藝和極緻降本增效上。

　　從制造技術來看，伴随方形電芯高內建、長薄化的發展趨勢，相較卷繞工藝，疊片工藝的性能優勢明顯：不僅可以使電芯具備高能量密度、穩定的内部結構、高一緻性、高安全性、高倍率性、長循環壽命，而且能夠助力電芯制造環節降本增效。

　　目前，包括甯德時代、比亞迪、億緯锂能、蜂巢能源等在内的頭部電池企業均已布局疊片路線。機構預計，到2025年，全球疊片機需求将超300億元，2022-2025年，年均複合增速達43%。

　　在此背景下，基于效率、良率提升的疊片技術及裝置更新已成為锂電中段生産環節競逐的焦點之一。“光大雷射研發的第四代多片Z型疊片機，疊片效率達0.06-0.16s/pcs。”

圖為深圳市光大雷射科技股份有限公司副總經理江洪道演講

　　在“第五屆新能源汽車及動力電池(CIBF2024重慶)國際交流會”上，深圳市光大雷射科技股份有限公司副總經理江洪道，向與會代表分享了疊片裝置的發展趨勢，以及光大雷射工藝創新的成果。

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多片Z型成為疊片機主流更新方向之一

　　目前，市場上主流的疊片裝置路線包括：單片Z型疊片機、多片Z型疊片機、熱複合疊片機等。

　　從疊片速度提升潛能來看，江洪道指出，目前單片Z型疊片機的疊片速度容易達到極限，這主要因為工位越多，極片就越容易發生偏移。在他看來，通過增加疊片台數量的方式，難以提升生産效率。熱複合疊片機的疊片效率，受熱複合等限制，也逼近極限。

　　而光大雷射推出的多片Z型疊片機，采用一次疊片數量增加(2-N片)的方式，疊片數量增加的同時，其核心性能、生産效率、裝置成本效益都實作大幅提升，并降低了生産成本。其中，其核心性能的提升主要表現在：

　　一是正負模切效率提高

　　在生産過程中，可以根據不同極片尺寸，比對多工位多片疊或單工位多片疊。模切裁切多張極片後停頓一次(機械手取片)，相較單片疊裝置，多片Z型疊片機減少了模切停頓次數，成倍提高了模切效率。

　　二是極片輸送偏移減少、糾偏高精可靠

　　根據疊台比對，其真空皮帶連續輸送多張極片至每個取片位置;真空皮帶真空腔體多段可調，進而減少極片在輸送過程中發生較大偏移的幾率。同時，通過多張極片獨立糾偏功能，提高極片糾偏的高精度;而且，多張極片獨立真空監測，以確定極片吸附可靠性。

　　三是疊片平台提升疊片效率

　　光大雷射多片Z型疊片機實作多張極片同時疊片，疊片效率大幅提高。需要提及的是，其壓刀壓力單獨可調，可有效防止壓傷極片;首層隔膜獨立糾偏，保證了首層隔膜覆膜精度。

　　四是覆膜效率、穩定性提高

　　采用多張極片同時覆膜的方式，提高了多片Z型疊片機的覆膜效率;同時，通過增加覆膜勻速段距離，進而提高了覆膜穩定性及可靠性。

　　五是兩種隔膜分切滿足下遊不同需求

　　據介紹，該組裝置極組間隔膜壓緊分切，可以保證隔膜分切邊整齊;且極組壓緊機構壓力可調，保證分切效果;同時，根據隔膜材料不同和工藝差别，提供熱切、冷切這兩種隔膜分切方式。

　　另外，在取片、極組轉運、貼膠、熱壓等環節，多片Z型疊片機均進行了優化更新，進一步滿足客戶的實際要求。

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光大雷射将锂電高能效制造、降本極緻化

　　江洪道指出，“瞄準提高疊片效率的目标，單片Z型疊片機和熱複合疊片機幾乎都已逼近極限，而光大雷射的多片Z型疊片機，主要通過疊片台組合的方式，每個疊片台可以疊三片或者五片極片，進而更高效地發揮裝置的生産效率。”

　　疊片效率方面，針對不同尺寸的極片，光大雷射第四代多片Z型疊片機的疊片效率可以達到0.06-0.16s/pes。

　　例如：115×550mm極片，疊片速度≤0.1s/pcs;115×350mm極片，疊片速度≤0.08s/pcs;100×256mm極片，疊片速度≤0.06s/pcs;169×184mm極片，疊片速度≤0.08s/pcs;340×184mm極片，疊片速度≤0.14s/pcs。

　　不僅如此，“該組裝置還可以根據隔膜不同，對隔膜進行冷切或熱切;裝置操作、換料位置均在裝置邊部，友善裝置操作維護及物料更換，提高裝置稼動率;整線裝置數量少，人員配置減少，營運成本降低。”江洪道補充道。

　　值得一提的是，針對客戶的具體要求，光大雷射還創新工藝內建。例如，将雷射切和疊片內建在一起，對于高極耳等應用場景，相較傳統模式，內建後可以減少極片過輥，進而減少極耳翻折的發生;靜态切和動态切模式切換自如，可以提高疊片和極耳的精度;裝置占地面積減少、能耗降低，同時操作人員減少。

　　在電池中國看來，锂電裝置企業目前多以裝置的提質增效，作為實作裝置端降本的主要方式之一。在锂電制造端，産線提質、增效具有長周期性，通過疊片産線工藝更新改造所帶來的效率提升也将逐漸顯現。随着高能效、高成本效益的多片Z型疊片機規模化應用，或将助力下遊企業極緻降本。

　　據了解，光大雷射長期以來聚焦核心技術的更新與疊代。圍繞提質、增效、降本的目标，其疊片機解決方案不斷更新背後，包括模切機構、疊片台、取片機械手、糾偏台、覆膜機構、熱壓機構、貼膠機構等核心機構部件都進行了精益求精的創新和更新，而且通過與雷射切內建的方式，進一步将锂電高能效制造極緻化。

　　産品方面，光大雷射一直緻力于做锂電中段和後段裝置，主要有雷射切極耳、疊片、組裝，還有模組和PACK線。

　　其中，光大雷射高速雷射極耳切割機，切割速度最高達120m/min，毛刺≤15μm;切疊一體機效率達300-1000ppm，且能效高、成本效益高;電芯組裝線在行業布局較早，其方型電芯組裝效率達12-40ppm，處于行業領先水準;模組/PACK産線效率高、産品良率高。

　　對于業界廣泛關注的大圓柱電池，據江洪道介紹，經過多年的工藝攻關，光大雷射大圓柱組裝線效率可以達到60-150ppm，結構形式有傳統的直線式，也有新的連續操作模式的高速線。

　　低成本、高安全性、高能量密度、長循環壽命等綜合性能優異的産品成為锂電行業新一輪競争的重點，新型雷射技術疊片裝備或将成為助力锂電池産線實作極限制造、降本增效的一大引擎。