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图为时代高科董事长田汉溶接受媒体采访


  时代高科董事长田汉溶表示,大气环境中的水分、气体及杂质深刻影响动力电池性能,对动力电池品质构成致命威胁。而自动真空干燥是保障动力电池一致性的“最后屏障”,这项工艺和装备如果跟不上则难言品质高端。


  “大气环境中的水分、气体及杂质深刻影响动力电池性能,对动力电池品质构成致命威胁。而自动真空干燥是保障动力电池一致性的 ‘最后屏障’”,该工艺和装备如果跟不上则难言品质高端。”时代高科董事长田汉溶在“2016’第五届中国电池市场年会暨第一届动力电池应用国际峰会、第二届中国电池行业智能制造研讨会”上透露。

  工艺和装备如果跟不上则难言“品质高端”

  笔者获悉,时代高科深耕动力电池工艺和装备多年,始终坚持走研发创新道路,研制出第一代隧道式全自动真空干燥系统,为比亚迪、国轩高科等动力电池领军企业批量提供此生产线。 

  田汉溶指出,过去企业只注重材料,对工艺和装备的重视度不够。事实上,真空干燥是整个动力电池的最后一道关口,传统干燥方式存在真空度低、温度均匀性差、加热速度慢、传输过程无法隔绝大气等缺陷。

  “也许有人提出,干燥房可以避免这些问题。但其实干燥房是高能耗的,整体湿度偏高,且工作人员进入会对电池造成二次污染。”田汉溶解释道。有效对策就是实现高真空、低露点、高均匀度的干燥环境,上下道工序转移过程与大气隔绝,达到大幅度提高动力电池一致性的目的。

  田汉溶指出,此前电池制造没有这个技术和装备,或者说还没有认识到它的影响。2002年到2004年间,在真空干燥领域,美国的Maxwell科技公司让人们认识到了水分的影响。真空干燥所起的作用,是把电池里面的水分最大限度挥发出来,让水分和杂质逃逸,使电池里面的水分尽可能少停留。不是说这个电池水分含量是100PPM,那个是500PPM,否则“短板效应”会让电池系统很难管理。

  真正做到一致性,电池的续航能力及安全性就能得到保障。田汉溶认为,公司只有专注做精设备才能赢得行业认同,关键工艺和装备如果跟不上,企业就难有生命力,目前业界已开始注重产品工艺和相关装备的提升。

  高真空条件下的自动化运转秘籍何在

  高真空度并不难,但在高真空条件下实现自动化却很难。正常大气环境下做到很简单,真空下面实现完全自动化运转是跨界的,需要既懂高真空,又懂自动化。

  真空情况下如何实现自动化呢?首先电池要进入这个空间里面,这个时候任何人工操作都不可能,必须要在里面安装机械手,但要向真空环境内的机械手传送动力,设备之间肯定存在空隙,里面的真空环境很可能遭到破坏,得用新的方法来实现运转。

  田汉溶告诉笔者,新方法就是“磁流体技术”。在传输系统领域要实现高致密度,需要采用磁流体技术,这个技术在制造潜艇时发现的,是军民融合发展的很好案例。

  高真空条件下,最难控制的是温度。温度在自然环境下拥有空气的流通,如果加热的话,可能这个点的温度是100度,那个点的温度是50度,要消除差距就需要控制。利用辐射技术控制它,在一条线上增加几百个测温点,成千上万次的数据验证后得出模型。再根据客户不同需要,对该模型稍做修改,通过控制每个点的加热,实现真空室里不同点位同温。虽然成本高,但效果比较好。

  田汉溶表示,高真空环境下温差正负20度很正常,如果大批量制造动力电池,温度达到一致性则很难。市面上说达到正负5度都没有技术来保证,更别说正负2.5度了。这是Maxwell科技公司提出的要求,公司花了很大工夫专注于这项工作,也取得了一定成绩。

  产业发展“一花独放不是春”

  产业发展“一花独放不是春,百花齐放满园春”。田汉溶认为,多些企业参与是好事,但不能停留在参与层面,一味模仿和复制别人的东西,永远无法实现结构升级。

  据悉,时代高科主攻动力锂电池和超级电容方向,从2006年开始,公司与世界超级电容行业领军企业美国MAXWELL合作,历时八年研发全自动隧道式真空干燥系统,技术已经占据了行业市场先导地位。

  田汉溶指出,公司的全自动隧道式真空干燥设备,比日本同类设备早进入市场有四五年的时间。且这些设备就是现在的工业4.0概念,也就是高度智能化和网络化。目前全球最大的比亚迪10GWH动力电池工厂,全部采用该全自动隧道式真空干燥设备。

  田汉溶表示,产业合作牵涉产业上下游,通过战略合作,大家能实现利益最大化。时代高科与比亚迪的合作并不是简单的购买设备,而是共同合作开展实验,从电芯材料、组装、模组到上车,涵盖产品全流程。

  事实上,真空领域实际上是传统产业,从热风烘箱慢慢就上升到低真空概念,再过几年,这些动力电池的工艺和装备会逐步淘汰,产业升级是必然趋势。对此田汉溶指出,自己在进步,同行也在产业升级,大家要齐心往这个方向走,对合作持开放态度。