5月15-16日，電動航空及下一代電池技術(shù)（CIBF2025深圳）交流會在深圳舉辦。深圳市贏合科技股份有限公司總工程師兼研究院院長李偉博士，在會上作題為《先進(jìn)智能裝備：賦能行業(yè)綠色新生態(tài)》的主題演講。其向與會代表分享了贏合科技從鋰電設(shè)備方面，如何助力電池生產(chǎn)效率提升、降低能量損耗、提升產(chǎn)品可靠性一致性，賦能下一代電動航空和動力電池制造。

Super-E型涂布機(jī)技術(shù)破局

通常來講，鋰電池廠400米的廠房，從制漿到最后的電芯分選環(huán)節(jié)，涂布占了四分之一大致100米，基本上涂布機(jī)烘箱就是60多米長。李偉指出，如果能把涂布烘箱的尺寸降下來，那對行業(yè)是很大的貢獻(xiàn)。另外，因?yàn)閭鹘y(tǒng)涂布機(jī)的A-B面涂布頭分布在設(shè)備的兩端，漿料需要長距離地從一端輸送到另一端，正極材料比較硬，會對管道造成磨損，尤其是生產(chǎn)2周設(shè)備要停產(chǎn)維護(hù)的時候，還要把漿料清理出來，也是巨大的浪費(fèi)。

如何解決這些問題？李偉介紹了一款贏合科技創(chuàng)新研發(fā)的Super-E型涂布機(jī)，該設(shè)備較傳統(tǒng)涂布機(jī)長度節(jié)省約37%，“主要是在保證原有生產(chǎn)效率的前提下，烘箱長度節(jié)省了三分之一”。同時該設(shè)備高度僅增加7%，設(shè)備寬度僅增加了3%，設(shè)備節(jié)能35%，產(chǎn)品質(zhì)量同步提高。整體算來廠房面積能節(jié)省8%，這在工程建設(shè)上有很大的吸引力。 

傳統(tǒng)涂布機(jī)是C型的，A面涂過來B面再涂過去。在烘箱里熱風(fēng)對濕面烘干效率很高，但對背面烘干效率很低、作用很小。贏合科技給出的思路是，一個烘箱往返走兩次。“我們的Super-E機(jī)型走的E型涂布，可以每一個烘箱里走兩次，有效解決了烘干效率問題，所以能耗也能降低35%。”李偉解釋道。

從空間布局上來看，傳統(tǒng)極片制造各環(huán)節(jié)的分布是攪拌、機(jī)頭B、雙層烘箱、機(jī)頭A。Super-E新的設(shè)計方式是把兩個機(jī)頭放在同側(cè)，“如果把攪拌布局在中間，就可以省掉漿料幾十米的長距離傳輸，并實(shí)現(xiàn)同一批漿料會同時送到AB頭，這對產(chǎn)品一致性也有提高”。

李偉還特別介紹了Super-E的氣浮翻面系統(tǒng)。傳統(tǒng)涂布機(jī)在B面涂完之后會立即爬坡十幾米，這時漿料是濕的，爬上去以后再進(jìn)入烘箱烘干，這對面密精度會有一定的影響。把兩個機(jī)頭設(shè)計在同側(cè)，減少正極腔道和負(fù)極腔道的傳輸，通過消掉涂布的爬坡，來提高它的穩(wěn)定性，所有這一切得益于Super-E的氣浮翻面系統(tǒng)。翻面系統(tǒng)也是贏合科技的專利產(chǎn)品。

“它不是簡單的機(jī)器翻面，因?yàn)樗欠莿傂缘南到y(tǒng)。要做到精確的風(fēng)量、壓力、分級控制才能做到。很多電池廠已經(jīng)在我們那里做測試，效果也很好。”李偉指出，現(xiàn)在鋰電生產(chǎn)大都是4.5µm的涂布，這是很有挑戰(zhàn)性的。Super-E解決了在速度80m/min情況下，如何實(shí)現(xiàn)翻面的問題。

“涂布機(jī)如何助力鋰電生產(chǎn)？第一，400米電池廠房我們能縮短30多米；第二，兩個涂布頭放在同側(cè)，我們?nèi)サ袅藵{料的傳輸問題，同時又解決了漿料一致性的問題，解決了爬坡問題，大大降低了設(shè)備能耗。”李偉總結(jié)指出，這些問題說出來很簡單，實(shí)際上解決的都是工程技術(shù)問題，切實(shí)解決了設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性、一致性以及能耗問題。

智能制造引領(lǐng)未來

在智能制造方面，贏合科技有個巨大的數(shù)據(jù)庫優(yōu)勢。目前贏合科技已經(jīng)銷售了2000多臺涂布機(jī)，擁有大量數(shù)據(jù)。那么就可以讓Super-E 涂布機(jī)具備AI 自適應(yīng)能力。

李偉舉例說，現(xiàn)在電池廠都很關(guān)注車間的溫度和濕度，因?yàn)闀﹄姵刂圃煊杏绊?。正極涂布機(jī)的烘箱從外部大氣環(huán)境里補(bǔ)充的新風(fēng)量大部分在10%，因此大氣環(huán)境的溫濕度會影響烘干效果，雨天和晴天、夏天和冬天、南方和北方都會有不同影響。通過數(shù)據(jù)庫參數(shù)，AI能夠?qū)?shí)際烘箱的風(fēng)速度和溫度控制給出智能化的修正。

“同樣在我們的裝配車間，鋰電廠所有的干燥設(shè)備也會從環(huán)境延續(xù)不斷吸進(jìn)10%到20%的新風(fēng)。所謂的新風(fēng)就是環(huán)境風(fēng)，這和天氣、地域有關(guān)系，影響也很大。”李偉指出，盡管這些設(shè)備有一定的閉環(huán)控制能力，但仍希望通過AI來做，會做得比較深入全面。

鋰電設(shè)備業(yè)也會用到大量的伺服電機(jī)，涉及到對馬達(dá)的控制。贏合科技引入了智能電流環(huán)。李偉進(jìn)一步解釋，“我監(jiān)測的是馬達(dá)的電流，根據(jù)電流狀態(tài)實(shí)時診斷馬達(dá)運(yùn)行狀態(tài)，這是從模型化控制走到對數(shù)據(jù)的實(shí)時處理、實(shí)時預(yù)測的能力”。

除此之外，在機(jī)器視覺缺陷識別方面，目前贏合科技擁有1萬多臺CCD應(yīng)用在各種設(shè)備上的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，也積累了大量數(shù)據(jù)。還有贏合科技的智能知識圖譜-機(jī)器專家系統(tǒng)，利用AI維修人員查詢故障時間縮短60%。能夠使用NLP自然語言BERT模型，解析設(shè)備手冊、維保記錄等非結(jié)構(gòu)化文檔，構(gòu)建語義搜索的故障處理知識庫。