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工业机器人在锂电行业的应用

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工业机器人在锂电行业的应用

发布日期:2020-07-04 作者: 点击:

        新能源汽车产业作为国家重点支持的产业,业界普遍认为其未来几年将持续快速增长,锂电池作为新能源汽车动力来源,将享受新能源汽车市场增长红利,有机会接棒智能手机,成为下一波自动化的重点应用领域。

   从动力电池生产工艺流程来看,从原材料的投入到PACK的产出,其生产工艺大致可以分为极片制作、电芯组装、电芯激活和封装、PACK四个工序段。

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   其中,电芯段大致可分为材料搅拌、涂布、辊压、分切、制片、叠片/卷绕、注液、封口、焊接、化成、分容、检测、模组等,除叠片工艺和卷绕工艺相差较大之外,各不同厂家在主要工艺上大体相同。

   从自动化水平来看,从前往后,及到PACK阶段,自动化程度依次降低,前端工艺对后端产品的生产影响较大,甚至直接关乎电池安全问题,因此,前段自动化程度显著高于中后段及PACK段。

   从原材料投入到PACK的产出,其中涉及到的设备,笔者大致整理如下。需要说明的是,以下所列的设备并非每家电池厂都已采用,而是根据企业自身情况有所取舍,比如,电芯生产后段及PACK阶段,大多仍为半自动设备或人工加工,自动化程度低,尤其包装、检测、仓储等阶段。


   从锂电池生产工艺及相关设备的现状来看,锂电池的生产按主要工序来分,阶段性现象已相当明显,市场针对单一工序已经开发出非常成熟的单机设备,单一工序的单机设备在占据市场的先发优势下,新晋者已经很难独立开发成套设备来重塑市场格局。

   后入者的自动化机会可着眼于自动化连线、及对于后段和PACK段自动化程度较低的贴标、包装、输送、仓储等环节做前瞻性研发,其中就蕴含了工业机器人应用的机会。

工业自动化设备

   图:爱普生SCARA机器人

   笔者认为,电芯生产前段至叠片/卷绕阶段,工业机器人的应用机会渺茫,从叠片下料到电芯包装阶段,工业机器人的机会主要在于设备之间的连线,以直角坐标或SCARA做衔接,包装入库阶段,可适当考虑SCARA和轻载多关节工业机器人。

   工业机器人在锂电行业的应用,机会在于PACK段,其中涉及到的工业机器人应用有:注塑、焊接、搬运、贴标(or贴辅料)、码垛及AGV应用。焊接、搬运和AGV的应用容易理解,搬运码垛可重点考虑在PACK的仓储物流阶段,贴标方面可使用SCARA机器人实现多种辅料,如胶纸、标签等的贴附。

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