[00142885]高精度锂电池极片分条刀

一、课题来源与背景从2008年开始，我们陆续接到新能源行业的一些刀具采购要求，公司管理层敏锐的意识到，电池行业的钨钢刀具，可能是一个新兴的，潜力巨大的市场。经过我们进一步的市场调查发现，作为锂电等新能源装备制造业，关键零部件切削加工所采用的用于锂电极片分切的分条刀不仅市场容量大，而且刀具开发相对滞后，大量刀具基本依靠进口国外高速钢刀具，如日本西村、日本东洋等；寿命不长，为钨钢刀具使用寿命几分之一或几十分之一；价格昂贵，是国内产品的数十倍。但我们同时也发现，新能源领域刀具性能及精度要求极高，之前国内涉足的部份小企业虽然也有零星生产，但无一量化生产，主要是由于产品本身精度多为微米级精度，致使国内很多设备即使是进口设备，产品精度及其性能也很难达到设计要求。故行业门槛高，这正好符合我司产品开发的选择方向。因此，而作为中国拥有钨资源的产量列为世界前列，研发用于锂电极片分切的分条刀就有很大实际意义。锂电是目前和今后最重要的清洁新能源产品，其关键核心技术之一是其正负极片的分切，一旦出现毛刺极易导致正负极的接触而爆炸，所以对分切刀具精度要求非常高，在各装备制造厂和终端客户，该刀具均由其总工负责，之前主要由日本一家公司生产。鉴于以上情况，在国家政策的指引和扶持下，有重点地选择涉及新能源技术发展的关键技术进行立项攻关，研制高精度锂电池极片分条刀，以弥补国内产品空白，打破国外相关产品在国内的垄断地位，提升企业行业竞争实力和具备可持续发展能力，适应国家装备制造业的发展需要。根据行业特点和相关状况，经成都斯锐特钨钢刀具有限公司和成都神工合金工具有限公司协商，该项目由上述两家公司共同开发。二、技术原理及性能指标该项目产品的生产系针对锂电池行业的数控高速分切的需求，首先选用精制超细晶粒WC原料和Co，在加入多种微量元素后，经由先进的复合湿磨工艺、真空搅拌、掺胶干燥、过筛均匀化处理、、压制、HIP加压烧结等加工过程后制成硬质合金坯料，之后通过机械加工的大面、内孔、外圆、键槽、研磨、刃口工序，并运用先进的平面加工技术和研磨工艺、刃磨技术，与自主研发的高精度平面度测量技术加工成为性能优良、高强度、高硬度、高精度的用于锂电池极片分切的硬质合金刀具。三、技术的创造性与先进性该项目在公司原有的生产技术上通过长期摸索和实践，采用自主研发的材料配方，运用先进的平面加工技术和研磨工艺、刃磨技术，与自主研发的高精度平面度测量技术，成功开发的电池行业用硬质合金分条刀，其总体技术处于国内领先水平。四、技术的成熟程度经过公司长期与用户反复使用，并结合日本东洋等同类硬质合金刀具材质标准，选用超细晶粒的WC原生料，加入碳化钽(TaC)、碳化钒(VC)（为晶粒生长抑制剂）等多种微量元素，经由先进的复合湿磨工艺、真空搅拌、掺胶干燥、过筛均匀化处理、、压制、HIP加压烧结等加工过程后，研发出适用于锂电池极片分切的高性能硬质合金刀具材料,运用先进的平面加工技术和研磨工艺、刃磨技术，与自主研发的高精度平面度测量技术，成功开发的电池行业用硬质合金分条刀。经检测，多项技术指标均达到进口产品材质标准。经用户试用，使用寿命是国内高速钢的数10倍以上，是国外高速钢的4-10倍，是国外钨钢刀具的1-2倍。五、应用情况及存在问题、进一步改进措施项目产品在投入市场后，深受国内外客户青睐。目前产品年产量近12000多套，产品一次合格率达99%以上。项目产品的目标市场主要是国内市场和国外市场的锂电池生产企业。项目生产的产品80%在国内市场销售，20%在国外市场销售，主要满足国内外中下游客户的订单。国际市场占有率5%，国内市场占有率80%。主要存在问题及改进措施：1刃口质量还需进步提高。主要是与设备厂家合作研发出适用于高精度锂电池分条刀刃口加工的专用设备，彻底解决设备刚性差、旋转精度不高的问题。2成熟专用砂轮的选用标准，提高生产效率。3完善与世界同步的材料质量检测技术和检测水平。4完善该项目产品的企业产品标准。5进一步加大推广应用，实现产业化进程。六、历年获奖情况该项目产品2012年度获四川省科技型中小企业早期科技创新省级扶持资金项目支持。