El proceso de fabricación de la batería se divide principalmente en dos tipos de proceso de apilamiento y proceso de bobinado. En la actualidad, la tecnología principal de las empresas chinas de baterías es principalmente el bobinado, pero con el progreso de la tecnología de apilamiento, un gran número de empresas de baterías comenzaron a entrar en el campo del apilamiento. En la actualidad, las principales empresas de baterías han planificado la ruta de la tecnología de baterías apiladas, en la tendencia de las baterías cuadradas de gran tamaño, con el progreso de la tecnología de equipos de apilamiento, se espera que el proceso de apilamiento se utilice a gran escala.
¿Qué es el proceso de apilamento?
El apilamento es un proceso de producción en el que los electrodos y los diafragmas se apilan alternativamente, dando lugar a un núcleo apilado de varias capas. En comparación con el proceso de bobinado, el proceso de apilamento presenta ventajas en términos de densidad energética, seguridad y vida útil.
Entre las tres formas diferentes de baterías de litio, las cilíndricas sólo utilizan el proceso de bobinado, las de paquete blando sólo utilizan el proceso de apilamiento, y las cuadradas pueden utilizar tanto el proceso de bobinado como el de apilamiento. En la actualidad, la planificación de productos futuros de las principales empresas de baterías del mundo se inclina gradualmente hacia las baterías apiladas.
El proceso de apilamento puede evitar eficazmente los defectos del núcleo de los polos, como la caída de polvo y los huecos debidos a la flexión de la pieza de los polos y el separador en el proceso de bobinado; al mismo tiempo, en términos de multiplicidad, la batería de estructura apilada tiene un mejor rendimiento de multiplicidad que la estructura común del proceso de bobinado, la estructura de orejetas de los polos y la batería de estructura multipolar.
A partir de la aplicación de la fábrica de baterías, la aplicación de la tecnología de apilamento ha madurado gradualmente, y la eficiencia de la producción ha aumentado rápidamente, y en algunos casos la eficiencia es muy superior al método de bobinado. Sin embargo, el proceso de apilamento también tiene algunos problemas: como la baja eficiencia de la producción y la elevada inversión en equipos.
Varias empresas líderes en el sector de las baterías han establecido el proceso de apilamiento
Entre los principales fabricantes de material litio, LGES, BYD, SK on, CALB, Envision AESC y Farasis han trazado la ruta del apilamiento.
Entre las empresas chinas, Svolt anunció oficialmente el 2 de noviembre el éxito de la producción en masa de su tecnología de apilamiento de alta velocidad de tercera generación, desarrollada por ella misma. La nueva tecnología de apilamiento combina el laminado térmico de polos con la tecnología de fusión de múltiples hojas para lograr un avance disruptivo en la eficiencia del apilamiento, alcanzando los 0,125 segundos por hoja, lo que supone un aumento de más del 200% en comparación con la segunda generación.
Al tiempo que se reduce la huella unitaria del equipo en más de un 40% interanual, con una mayor seguridad del producto y un mayor rendimiento de la producción. Como primera empresa de baterías en introducir el proceso de apilamiento de alta velocidad en la producción de baterías cuadradas, la producción en masa de la tecnología de apilamiento de alta velocidad de tercera generación de Svolt llevará a la industria de las baterías de potencia a la era del apilamiento a un ritmo acelerado.
El 9 de septiembre, Farasis lanzó su nueva solución de célula de energía, la SPS (Super Pouch Solution). En la sección de rendimiento a baja temperatura, la célula está equipada con placas de refrigeración líquida y materiales de nanoaislamiento que utilizan el proceso de apilamiento y orejetas de todos los polos, y también aplica un diseño de autocalentamiento rápido a baja temperatura.
El 3 de septiembre, Swanda lanzó el producto de célula de energía de carga súper rápida SFC480. En cuanto a la innovación estructural, el producto adopta la tecnología de apilamento y enlace sin piezas de conexión, y el 100% de las celdas adoptan la tecnología de inspección CT, haciendo que la precisión del apilamento alcance ±0,1 mm, mientras que la inspección en línea CCD se utiliza para evitar el flujo de salida de la tasa defectuosa, garantizando aún más la precisión del apilamento. BYD lanzó la batería de cuchillas en marzo de 2020. Utilizando el proceso de apilamiento para producir células de cuchilla, la alineación puede controlarse dentro de 0,3 mm y la eficiencia del apilamiento es de 0,3s/unidad.
En 2019, CALB lanzó la primera tecnología y producto de apilamiento todo oído del mundo, que resuelve fundamentalmente el riesgo de seguridad de la separación del ángulo R del litio en los productos de estructura enrollada y mejora en gran medida el rendimiento de la seguridad; En el segundo trimestre de 2022, la nueva generación de «sistema de corte y apilamiento de laminación térmica todo oído», que combina las tecnologías todo oído, de laminación térmica y de apilamiento de ultra alta velocidad, ha logrado otro gran avance en eficiencia y precisión en la línea de producción de baterías cuadradas de CALB, con el sistema completo alcanzando 500pcs/min y la precisión de apilamiento aumentando a 0,25mm.
Entre otras empresas mundiales, LGES utiliza mayoritariamente el diseño de paquete blando de apilamiento y sus células se apilan en la actualidad principalmente mediante el proceso Stack & Folding. SK on cuenta con una tecnología de apilamiento única que garantiza que las células no se deformen durante el ciclo de carga/descarga, lo que se traduce en una vida útil más larga y segura.
El espacio de mercado de los equipos de apilamiento es enorme
Se espera que el proceso de apilamiento se utilice a gran escala en las baterías cuadradas en el futuro, y para 2027 la capacidad de producción de baterías de equipos de apilamiento alcanzará los 845GWh, lo que corresponde a un espacio de equipos de apilamiento de unos 25.300 millones de RMB, lo que equivale a una CAGR del 35% en los próximos 5 años.
Se informa de que las máquinas de apilamiento que existen actualmente en el mercado se dividen principalmente en cuatro categorías: máquina de apilamiento en forma de Z, máquina de corte y apilado todo en uno, máquina de apilamiento térmico todo en uno y máquina de apilamiento de rollos todo en uno.
YINHE dijo el 4 de noviembre que la máquina de apilamiento de la empresa tiene un rendimiento líder y que sus principales clientes son Svolt, BYD y Swanda.
Cabe señalar que la mayoría de las empresas de equipos de apilamiento son relativamente pequeñas en tamaño y volumen, y se enfrentarán al impacto de las grandes empresas de equipos de litio que cotizan en bolsa si quieren estar a la altura del futuro desarrollo del mercado de las baterías de energía blanda.
En la actualidad, la máquina de apilamiento aún no se ha utilizado comúnmente en la industria de las baterías, el principal cuello de botella radica en las diferencias de eficiencia del apilamiento y el bobinado, la máquina de apilamiento de China todavía está en el período de iteración de la tecnología, y otros países todavía tienen una gran brecha entre los equipos.
