納科諾爾研發(fā)新型錕壓機(jī)

讓極片厚度誤差控制在1微米以內(nèi)

本報(bào)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(shù)裝備及工業(yè)應(yīng)用”項(xiàng)目，榮獲2024年度省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎。這一成果提升了新能源動力電池的續(xù)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(qiáng)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(tǒng)輥壓機(jī)已難以滿足行業(yè)對極片寬幅化、精密化的要求。”納科諾爾研發(fā)部部長楊志杰說，2019年，當(dāng)一家鋰電企業(yè)提出研發(fā)軋輥寬度超1500毫米輥壓機(jī)的需求時，市場主流設(shè)備尚停留在950毫米水平。納科諾爾毅然接下挑戰(zhàn)，聯(lián)合燕山大學(xué)黃華貴教授科研團(tuán)隊(duì)，以省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目為依托，開啟攻堅(jiān)之路。研發(fā)團(tuán)隊(duì)在無數(shù)次仿真、試驗(yàn)中探索出寬幅軋制的理論力學(xué)模型，為寬幅輥壓工藝奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。2021年下半年，寬幅鋰離子電池極片高精度輥壓機(jī)開始投入市場應(yīng)用。之后，研發(fā)團(tuán)隊(duì)不斷豐富其功能。2023年底，項(xiàng)目通過驗(yàn)收。

5月12日，在納科諾爾生產(chǎn)車間，記者看到了正在組裝的輥壓機(jī)，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(jìn)而保障極片壓得薄厚均勻？”楊志杰用生動的比喻道出技術(shù)難點(diǎn)。

巨大的壓力會讓軋輥這一標(biāo)準(zhǔn)的圓柱狀變彎，導(dǎo)致壓過的極片薄厚不均。研發(fā)團(tuán)隊(duì)給軋輥中間加上電磁線圈，運(yùn)行時，加熱電磁線圈，通過受熱調(diào)整軋輥的形狀，讓軋輥中間和兩端厚度相同。還給輥壓機(jī)加上泵控系統(tǒng)，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(nèi)。最終，讓軋制過的極片上下厚度誤差控制在了1微米以內(nèi)，相當(dāng)于頭發(fā)絲直徑的七十分之一。

該項(xiàng)目已制定鋰電制造行業(yè)國家標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，獲授權(quán)發(fā)明專利9項(xiàng)，發(fā)表核心論文13篇。技術(shù)落地后，電池極片能量密度提升3%，循環(huán)壽命延長20%，核心指標(biāo)達(dá)國際領(lǐng)先水平。近三年，相關(guān)產(chǎn)品累計(jì)實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入超10億元，并與國內(nèi)頭部鋰電企業(yè)建立長期且穩(wěn)定的合作關(guān)系。目前，公司正加速研發(fā)1800毫米寬幅輥壓機(jī)，進(jìn)一步推動鋰電制造向更高效、更精密邁進(jìn)。