納科諾爾研發新型錕壓機
讓極片厚度誤差控制在1微米以內
本報訊(記者周林)近日,邢臺納科諾爾精軋科技股份有限公司憑借“寬幅鋰離子電池極片高精度輥壓技術裝備及工業應用”項目,榮獲2024年度省科學技術進步獎二等獎。這一成果提升了新能源動力電池的續航里程和安全性,為新能源汽車動力電池的性能提升注入強勁動能。
“隨著新能源汽車市場對高能量密度電池需求的激增,傳統輥壓機已難以滿足行業對極片寬幅化、精密化的要求。”納科諾爾研發部部長楊志杰說,2019年,當一家鋰電企業提出研發軋輥寬度超1500毫米輥壓機的需求時,市場主流設備尚停留在950毫米水平。納科諾爾毅然接下挑戰,聯合燕山大學黃華貴教授科研團隊,以省重點研發計劃項目為依托,開啟攻堅之路。研發團隊在無數次仿真、試驗中探索出寬幅軋制的理論力學模型,為寬幅輥壓工藝奠定了堅實的理論基礎。2021年下半年,寬幅鋰離子電池極片高精度輥壓機開始投入市場應用。之后,研發團隊不斷豐富其功能。2023年底,項目通過驗收。
5月12日,在納科諾爾生產車間,記者看到了正在組裝的輥壓機,寬度1500毫米、直徑900毫米的軋輥就像一根大搟面杖。“極片從兩個巨型搟面杖中間壓過去,搟面杖要承受200噸左右的壓力,怎么保障軋輥不變形,進而保障極片壓得薄厚均勻?”楊志杰用生動的比喻道出技術難點。
巨大的壓力會讓軋輥這一標準的圓柱狀變彎,導致壓過的極片薄厚不均。研發團隊給軋輥中間加上電磁線圈,運行時,加熱電磁線圈,通過受熱調整軋輥的形狀,讓軋輥中間和兩端厚度相同。還給輥壓機加上泵控系統,讓軋輥滾動時,上下波動從近0.1兆帕降低到0.02兆帕以內。最終,讓軋制過的極片上下厚度誤差控制在了1微米以內,相當于頭發絲直徑的七十分之一。
該項目已制定鋰電制造行業國家標準1項、企業標準1項,獲授權發明專利9項,發表核心論文13篇。技術落地后,電池極片能量密度提升3%,循環壽命延長20%,核心指標達國際領先水平。近三年,相關產品累計實現營業收入超10億元,并與國內頭部鋰電企業建立長期且穩定的合作關系。目前,公司正加速研發1800毫米寬幅輥壓機,進一步推動鋰電制造向更高效、更精密邁進。