贏合科技：領跑鋰電模切制片的“激光智造”時代
摘要：贏合科技研發生產的激光切卷繞一體機，不僅解決了“動力電池卷繞單機極耳對齊度差”這一行業難題，還有效減少了生產過程中的能源消耗，降低了人工、場地等成本投入，并大幅提升產品合格率，正逐漸成為動力電池制造企業提質降本的一大“神器”。
圖為贏合科技激光切卷繞一體機
在新能源汽車財政補貼逐漸退坡的背景下，提質降本成為鋰電池企業提升市場競爭力的必由之路。在動力電池制片工序中，使用傳統的五金模切設備容易產生毛刺大小不一、掉粉等諸多問題，成品率低、材料損耗多、生產成本高。近年來，激光切作為新型鋰電切割技術應用日益廣泛，成為締造高質量鋰電產品的“神器”。
“早在2011年，贏合科技就開始研發和銷售激光切割設備，至今已有8年的技術沉淀。”贏合科技子公司雅康精密研發總監嚴海宏談到。也正是通過多年的自主研發和技術積累，贏合科技的激光切卷繞一體機產品已經可以有效解決“模切制片毛刺大、效率低、除塵不徹底、一致性不好”等行業痛點。
豎式激光切割機構，對流立體除塵
嚴海宏介紹，不同于業內常用的“激光飛行打標”的做法，贏合科技的激光切割設備采用全球知名品牌激光器和光路元器件，應用贏合科技自主開發的先進激光控制算法，達到切割時速度與功率、頻率跟隨，箔區、料區、削薄區激光能量跟隨的效果，確保切割的高質量和高一致性。
“2016年，我們率先使用豎式激光切割機構、對流立體除塵機構，2017年率先實現6μm銅箔0邊料切割工藝。僅激光切割與除塵就有幾十項原創專利”嚴海宏談到。
2018年，贏合科技又針對動力電池市場發展的新形勢，重磅推出激光切卷繞一體機，契合了大動力電池的工藝需求，通過在線閉環調整極耳切割間距，攻克了“因極片厚度偏差導致極耳無法精準對齊”的難題，再次提升了其為高端市場配套的服務能力。
得益于多年的激光控制技術研發經驗，目前贏合科技脈沖激光器設備可實現切割毛刺≤7μm，熱影響區域≤20μm，切割直線區、極耳區、極耳圓角區、敷料削薄區切割質量一致性高；連續激光器設備可實現毛刺≤5μm，熱影響區域≤10μm。
對精度的準確把握，帶來生產效率的提升。通過行業首創的豎式切割機構、柔性廢料收集技術，贏合科技的脈沖型激光器切割極片效率可達90m/min，連續激光器切割極片效率可達120m/min，均優于國內同類產品。
有效除塵也是贏合科技激光切卷繞一體機的另一大亮點。據嚴海宏介紹，贏合科技研發團隊在整機中設計了多種除塵機構，有效去除切割和分切工序過程中產生的粉塵，以及材料自身和傳動過程中產生的粉塵。
據了解，贏合科技激光切割設備整機開發應用了切割對流立體除塵、豎切除塵、超級風刀除塵、超聲波除塵等多種除塵方案，切割除塵管道風速≥25米/秒，并配置在線風速儀、自動球閥等控制風速，確保了除塵的穩定性與有效性。
除此之外，贏合科技的激光切割設備整機可根據不同功能，分區域進行隔斷，從而避免粉塵的交叉污染；在整機中配備FFU潔凈風系統和回風系統，從而實現極片粉塵尺寸≤7μm，切割區域粉塵濃度低于“十萬級”，其余區域低于“萬級”，解決客戶對粉塵的后顧之憂。
“我們的專項流體博士團隊從專業角度提供除塵設計理論依據，并通過專業的軟件對各種除塵機構進行仿真分析，用閉環的方法優化設計。同時，通過公司工程實驗室配置的高速攝像機、粉塵濃度測試儀、風速儀等專業設備，測試與驗證除塵效果，還可以為客戶提供更加徹底的定制化除塵方案。”嚴海宏強調。
圖為贏合科技激光器
智能化助力企業提質降本
值得一提的是，贏合科技激光切割設備智能化程度同樣處于行業領先水平。在很多激光設備廠商還在攻克“粉塵問題”、“毛刺問題”、“快速切割”等問題的時候，贏合科技已搭配自主開發的MES系統和上位機軟件，真正實現產品的智能制造。
贏合科技激光切卷繞一體機配置了CCD瑕疵檢測系統、光電檢測系統，閉環控制極耳切割尺寸、分切尺寸，將分切寬度精度提升至±0.25mm，極耳間距精度提升至±0.25mm。2018年最新研發的激光卷繞一體機，開發了極耳對齊閉環修正系統，將13.5米極片電芯極耳對齊度從±5mm提升至±1mm，提高了產品優率；激光切割區域配置防激光輻射玻璃，整機門板配置安全開關，齒輪、驅動、分切刀等位置配置護罩防護，保護操作人員的安全。
從極片上料到最終電芯下料，每一道工序的參數、數據、及其它信息等，都可以通過MES系統進行快速查詢并及時分析處理，真正做到過程可控、產能高效。激光切卷繞一體機與MES系統配套應用，使模切環節能夠更好配合整個產線的生產節奏，提高效率，節約成本。
在設備領域，集成化和一體化是非標設備企業提質降本的重要舉措。贏合科技率先后推出激光切疊片一體機、數碼激光切卷繞一體機、動力激光切卷繞一體機、寬幅多工位激光切分切一體機等系列激光切類設備，集成上下工序，有效實現鋰電設備一體化。
設備一體化帶來的降本效果十分明顯。就激光切卷繞一體機而言，可以節約生產能耗20%、人工費用50%，減少設備占地面積27%，減少物料的運轉工序和接頭數量，提高物料的利用率0.25%、合格率0.2%，極大地降低了客戶的制造成本。
市場領先地位不斷鞏固
由于卓越的產品性能，贏合科技激光切割設備收到眾多主流鋰電企業的青睞，目前主要客戶涵蓋CATL、比亞迪、欣旺達、國軒高科、海四達、哈爾濱光宇、西安眾迪等。2019年新簽訂單主要來自CATL、比亞迪、欣旺達、哈爾濱光宇、國軒高科等國內鋰電巨頭，接連不斷的訂單表明贏合科技激光切割設備的龍頭地位不斷鞏固。
“從整體市場的應用層面來看，激光切設備現處于增長期，同時，得益于激光切設備的操作方便、低維護費用、高精度和高一致性，激光切制片會隨著技術的提升不斷擴大應用空間。”這是贏合科技研發總監嚴海宏的判斷。
對于未來的發展，嚴海宏表示，贏合科技將持續加大研發投入與加快人才培育，落實“研發一代、儲備一代、生產一代”的研發三級體系。通過功能模塊專業化，設備上下料自動化，生產過程智能化，生產工序集中化、一體化等方面的創新，讓技術更先進、質量更可靠、價格更合理，落實產品為王戰略，給客戶提供更佳的產品制造解決方案！
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