宁波久鼎新能源朱效铭：自动高效软包锂电池注液解决新方案

2021年3月19日，由中国化学与物理电源行业协会动力电池应用分会联合电池中国网共同举办的第二届新能源汽车及动力电池（CIBF深圳）国际交流会在深圳隆重召开。大会期间，宁波久鼎新能源科技有限公司董事长朱效铭以《自动高效软包锂电池注液解决新方案》为题发表了主题报告。

以下为演讲实录：

尊敬的各位专家、女士们，先生们，大家上午好。我先介绍一下我自己，大家可能不太认识宁波久鼎新能源科技有限公司，我曾经有一个项目获得国国家科技进步二等奖，这个在整个行业还是可以的。我们在碱性电池设备方面做得很好的，但在锂电行业能不能在这里边贡献自己的力量，这也是久鼎新能源的初衷。

我今天给大家分享的是：打造中国软包锂电注液设备新标杆，有4个方面跟大家分享。

第一，软包锂电的优势，软包的市场现状就不跟大家分享了，软包锂电设备的现状刚刚有老总也说了，软包锂电自动化程度不够高，目前在20PPM左右，这对我们生产大国来说是极不相称的，看看下一步有没有更好的办法帮助软包锂电企业在自动化程度方面做一些工作。

第二，根据我们对软包锂电做的研究，我们主要是做中段的，去年到一些大公司看了一下，主要是注液机要完成几个工序：1.注电解液；2.抽真空；3.吸液；4.初封口。这些工序是在一个设备上，产能大概是20PPM左右。曾有锂电老总问我们能不能在这方面做些工作？我们提出做到50PPM可以吗？他说如能达到就很厉害了。后来我们想在这方面做了一些工作。

还有吸液效率，现在的软包吸液正压是3个大气压左右，大家知道电解液要渗透到正负极电子需要一定的时间，如果吸液压力高了，吸液速度就越快，生产效率就越高。还有一个瓶颈是设备对不同型号软包锂适应性差，软包锂电的品种也很多，假如一个公司有30个品种，如若每一台设备只能做3个品种，那就需要10种设备。上次我也同该位老总交流了，他说能不能在一个设备兼做很多品种？我说我们想想办法。下一步我将介绍这方面的技术。

第三，解决方案。大家知道软包锂电三面封膜后，上面的口部是呈不规则状态，它有时候是闭合，有时候是开合的，刚刚有一个视频也看到了，它在注液过程当中，两个片中间要注电解液，所以是用机械手把这两个片吸开，然后再注电解液，我们在这个地方在软包膜开口处压了4个半圆球点，这4个点均内凸起，且两点之间就是对准接触，所以上面的口部就会敞开，在下一步设备动作过程中，无需用真空把它吸开，因为设备的空间比较有限，如再装一个机械手把它吸开，会增加很多工序。这4个点就解决了这样的问题，就不需要专门吸开装置了。

我们要将注液、吸液、抽真空初封口分开，因为这四个工序做完就需要这么多时间，我们要把这四个工序分成三个步聚分开。还有软包放到膜托里边，这是很多公司都在做的。放到里边之后，膜托里边有多个电池，我们建议6-20个，你也可以放多，到50个都没有问题。现在的目标是100PPM，刚刚那个老总说做到20PPM，注液上我们已经有很好的方案。昨天讲到的叠片，一台设备能做到1GWH，这种高端设备组合在一起，软包的效能就会大大提高。

示图中，最左边的模托跟中间的模托有不同的地方，中间的模托是一块电池，模托设计的时候会有大尺寸的电池放进去，而左边则可放多个电池。

下面讲一下电池注液后，在吸液上是怎么做的呢？我们单独弄了一个空间，这个空间有一个大型的圆柱型压力罐。为什么现有设备压力上不去？因为设备压力罐部分是方形的，只能承受3个大气压，如果压力高了方形罐就顶不住了，会有变型的可能，压力最好的状态就是圆柱型，我们设计的高压罐可以承受5个大气压以上，甚至可达10个大气压。圆柱高压罐中心是输送轨道，电池从这个口部进去，然后不断送到罐子里边，罐子里边可以承载几百到几千个电池，现在国内生产的设备中，大概只能有10个以下的电池，但是我们有几百到几千个电池，这个速度根本没有办法和我们比。压力罐封口，两边封好，里边可以加压，然后抽真空，再增压，压力可以根据生产工艺要求，可调整到0~10大气压，常规是根据工厂的压力系统来设计，这样吸液速度就会大大提高。

为了提高生产效率，压力罐可以配置3个、4个、5个甚至更多，压力罐可以根据需要定制，口径、长度均可变化。如要做到200PPM，压力罐可多配置。该方案产能配制比较灵活。

电池吸液已完成后，采用机械手将一模多电放到一模单电的模托中，我们是一次性排好20个单电模托。下面两个图，蓝色的是封口装置，软包电池上口插了一根管子，用于抽真空，对管子进行密封，然后抽真空。再来看图表中绿的部分，下面还有一个封口装置，上面抽真空后马上进行下面热封。这种装置可以多头设计，效率可以大大地提高。

通过这个方案，目前尝试100PPM的生产效率。该方案兼容常规尺寸的软包电池，既能做小规格的电池，也能做大规格的电池，工厂投入的设备就会大大减少。

这是模拟视频。原理就是这个原理，多少都可以脱过模托的增加，一次性搬运20个跟搬运40个，时间完全是一样的，但是效率就高了很多了。

这个就是注电解液，一次性做好就OK了。这个是进入到压力罐里边去，到里边之后就可以抽真空，然后高压、吸液、出来，出来之后就一次性封装到单个模托下面。单个模托可以10个、20个，一次性都可以做的，统一推过去就可以封装了。封装的头也是可以多个的，完全可以解决这些问题。

下面总结一下，电池的市场前景我就不用说了，刚刚说的设备对产品的成本是相当有关系的，我们这一套设备生产效率提高了，也降低成本，我们一套设备可以顶你5套设备，你5套设备的人员、场地、车间环境设备等，因为这个生产设备是有露天环境要求的，露天环境外围就要有设备成本，还有设备运行的成本，这样能大大的降低产品的成本。成本是企业盈利的基础，也是产品竞争的根本保证，久鼎新能源看看在这方面能不能为行业贡献一点力量，谢谢大家。

（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）