新能源汽車動力電池生產工藝中的靜電消除

新能源汽車動力電池生產(chan) 工藝中的靜電消除

（1） 動力電池的生產(chan) 過程分為(wei) 前、中、後三個(ge) 階段。

前道工序的目的是將原材料加工成極片，核心工序是塗裝；中間部分的目的是將極片加工成非活動電池；後一個(ge) 過程是測試和包裝，核心過程是成型和體(ti) 積分離。鋰電池設備按電池生產(chan) 製造工藝分為(wei) 前段設備、中段設備和後段設備。前端設備的價(jia) 值約占40%，其中塗布機的價(jia) 值占75%，輥壓機的價(jia) 值大於(yu) 縱切機的價(jia) 值。在這些複雜的生產(chan) 工藝流程中，前、中段比較容易產(chan) 生靜電 ，也就是塗布、模切、卷材和BCM板的安裝過程中較易受靜電的影響，在這些應用場景中推薦使用離子風棒，ftyxka近年合作的新能源行業(ye) 客戶也是這樣選擇的，並且使用後對VESD 離子風棒均給出了較高的評價(jia) ，是真正意義(yi) 上可以代替進口靜電消除器的，以下是本周的離子風棒出貨記錄。

（2） 前：製作一個(ge) 塗有正負活性物質的極片

1.前者主要包括漿料混合、正負極塗覆、軋製、分切、電極片製作和模切。混合：首先，使用鋰電池真空混合器，在專(zhuan) 用溶劑和粘合劑的作用下，將粉末狀的正負活性物質混合。高速攪拌後，使漿液正負物質無氣泡。塗布：將製備好的漿料均勻塗布在金屬箔表麵，幹燥後分別製成正負極片。軋製：輥壓機通過上下輥相反操作產(chan) 生的壓力壓縮極片的塗層表麵。極片承受高壓，極片從(cong) 原來的蓬鬆狀態變為(wei) 致密狀態。軋製對能量密度非常關(guan) 鍵。分條：根據不同的電池型號，將卷好的電極條切割成電池組裝所需的長度和寬度。切割時要求無毛刺。

（3） 中：完成電池的纏繞和液體(ti) 注入

1.該工藝的中間過程主要包括電芯的纏繞/層壓和電芯的液體(ti) 注入。涉及的設備有卷繞機、層壓機和液體(ti) 注射機。用卷繞機卷繞電芯時，根據下遊廠家的需要，可進一步分為(wei) 圓柱形卷繞和方形卷繞。疊片機將正負料箱內(nei) 的極片拾取，二次定位後將正負片交替放在疊片台上。振膜主動展開，疊片台驅動振膜前後移動，形成Z形疊片。層壓完成後，根據設定長度進行切割，並自動送出進行手動塗膠。電解液通過液體(ti) 注入機注入纏繞或層壓電芯。鋰電池中段設備比前一段更加強調個(ge) 性化，對工藝精度、效率和一致性要求非常高。對於(yu) 方形、圓柱形和軟包裝電池，中間設備將分別使用卷繞機或層壓機。目前，纏繞機的應用較為(wei) 普遍，其突出優(you) 點是生產(chan) 速度快、產(chan) 品一致性高；層壓機工藝複雜，產(chan) 量低，生產(chan) 效率低，但其軟包裝電池尺寸更靈活，散熱設計合理，能量密度高，具有圓柱形和方形所不具備的許多優(you) 點。目前，國內(nei) 企業(ye) 大多采用中小型卷繞機，層壓機所占比例不高。

2.卷繞機張力控製是影響卷繞機先進程度的核心技術。為(wei) 了保證鐵芯組裝電池的高一致性，在整個(ge) 纏繞過程中應特別注意纏繞張力的控製。張力波動引起的彈性差會(hui) 使纏繞電池產(chan) 生不均勻的拉伸變形，使電池材料分層或S形起皺，嚴(yan) 重影響產(chan) 品的一致性，膜片和極片表麵的不均勻起皺會(hui) 增加電池的內(nei) 阻。卷繞張力控製是一個(ge) 高速動態平衡過程。卷繞機在電氣和軟件控製方麵要求較高，要求伺服控製係統響應速度快，在軟件編程方麵具有獨特的經驗水平。方形鋰電池的繞組需要保持繞組線速度不變，角速度需要自動調整。因此，方形鋰電池繞組的張力控製有較高的技術要求。目前，國內(nei) 領先企業(ye) 可以將圓柱形電池的張力波動控製在5%以下，方形電池的張力波動控製在10%以下。卷繞機的自動糾偏技術和卷繞速度也是關(guan) 鍵。糾偏係統能保證極片膜片纏繞整齊，正負極/膜片之間的相對位置準確。目前，行業(ye) 通常要求軋製正負極片或膜片的上下偏差小於(yu) 0.5mm。超過此值將對蓄電池變形產(chan) 生影響。目前，國內(nei) 領先企業(ye) 的圓柱形鐵芯可以達到18m/s以上的高速纏繞速度。方形鐵芯需要保證線速度恒定，因此變角速度繞組速度較慢，國內(nei) 領先企業(ye) 可達到0.8m/s以上。

3.層壓機用於(yu) 生產(chan) 軟包裝電池，其性能和安全性高於(yu) 圓柱形和方形電池。疊片機是將正極、隔膜和負極依次疊成小電池單體(ti) ，然後將小電池單體(ti) 平行疊成大電池。層壓工藝生產(chan) 的電池的優(you) 點是：由於(yu) 相當於(yu) 多個(ge) 小極片並聯，內(nei) 阻低，放電平台高；極片與(yu) 電芯膜片間應力區域一致，無明顯應力集中點；內(nei) 部空間得到充分利用，體(ti) 積比容量和能量密度較高；疊層工藝相當於(yu) 多極並聯，易於(yu) 在短時間內(nei) 完成大電流放電，具有良好的倍率性能。層壓工藝的缺點是操作要求高、生產(chan) 控製繁瑣、不良率高。最大的瓶頸是生產(chan) 效率低。目前，國內(nei) 動力電池層壓機的效率遠遠落後於(yu) 韓國。國產(chan) 設備多為(wei) 雙工位，效率一般為(wei) 0.5-0.8秒/台，進口覆膜機效率為(wei) 0.17-0.2秒/台。通過纏繞工藝生產(chan) 的電池的電化學性能略差於(yu) 層壓芯片，但其優(you) 勢在於(yu) 自動化程度高、易於(yu) 製造且適合大規模生產(chan) 。因此，市場上的方形電池，尤其是圓柱形電池，一般都是采用纏繞工藝生產(chan) 的。

（4） 後：化學分餾和試驗分揀設備

1.後處理主要包括包裝、成型和體(ti) 積分離、測試和分揀、模塊組裝、包裝等。封裝是將電池放入金屬或軟殼中。形成是通過充放電激活電池中的正負材料，從(cong) 而對電池進行充電和激活。在形成部分電容後，對電池進行充電和放電，檢測電池的各種參數，並根據測量的參數對電池進行匹配。模塊組裝和電池組包括電池模塊在線檢測、電池組組裝、電池組離線檢測等，經過此工藝後，電池基本滿足工廠要求。