鋰電池工藝設(shè)計(jì)規(guī)范

1、鋰電池包裝工藝設(shè)計(jì)規(guī)范目錄一、鋰電池包裝工藝設(shè)計(jì)宗旨一、鋰電池包裝工藝設(shè)計(jì)宗旨二、工藝設(shè)計(jì)重點(diǎn)關(guān)注的幾項(xiàng)參數(shù)二、工藝設(shè)計(jì)重點(diǎn)關(guān)注的幾項(xiàng)參數(shù)三、工藝設(shè)計(jì)從哪幾個(gè)方面入手三、工藝設(shè)計(jì)從哪幾個(gè)方面入手四、工藝設(shè)計(jì)三部曲四、工藝設(shè)計(jì)三部曲五、鋰電池包裝各主要工序標(biāo)準(zhǔn)五、鋰電池包裝各主要工序標(biāo)準(zhǔn)1 1、安全、安全2 2、質(zhì)量、質(zhì)量3 3、效率、效率4 4、過程控制能力指數(shù)（、過程控制能力指數(shù)（CPK1.33CPK1.33）一、鋰電池包裝工藝設(shè)計(jì)宗旨1、性能 1.1.電芯電壓與成品出貨電壓：?jiǎn)误w電池，則要求電芯電壓在 成品電壓的上下限范圍內(nèi)；組合電池，電芯電壓可不做特 別要求，但在半成品老化時(shí)應(yīng)注意最后一

2、步充電截止電壓 需在成品出貨電壓范圍內(nèi)。 1.2.電芯內(nèi)阻保護(hù)板內(nèi)阻與成品內(nèi)阻:電芯內(nèi)阻+保護(hù)板內(nèi)阻 成品內(nèi)阻，因?yàn)榻M裝用的連接鎳片、導(dǎo)線等也占一定的阻值。 1.3.過流值: 1.4.NTCID:此電阻值不體現(xiàn)在規(guī)格書中的各項(xiàng)參數(shù)列表中，而 是體現(xiàn)在電路圖中，串聯(lián)在P-端的一個(gè)電阻。 1.5.其它特殊性能,如智能電池通訊測(cè)試、寫程序、鎖碼等。二、工藝設(shè)計(jì)重點(diǎn)關(guān)注的幾項(xiàng)參數(shù)2 2、尺寸、尺寸 2.1.電芯尺寸保護(hù)板尺寸輔料尺寸與成品尺寸:根據(jù)規(guī)格書中 體現(xiàn)的電芯尺寸保護(hù)板尺寸和BOM中各輔料尺寸，推算出 組裝后的成品理論尺寸與規(guī)格書的成品尺寸是否有沖突， 原則上理論尺寸應(yīng)小于標(biāo)準(zhǔn)尺寸。如理論值大

3、于等于標(biāo)準(zhǔn) 值，則從輔料尺寸或工藝結(jié)構(gòu)上做調(diào)整，也可向客戶爭(zhēng)取 最大標(biāo)準(zhǔn)值。1 1、產(chǎn)品本身的工藝結(jié)構(gòu)： 1.1.要保證安全:安全隱患的地方一定要做絕緣防護(hù)。 1.2.工藝結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單化：裝配布線走最短的路線；物料規(guī)格 一次到位，盡量不要縫縫補(bǔ)補(bǔ)；一次連接已能達(dá)到要求 的效果則不應(yīng)再二次連接或三次連接。2、制程中的作業(yè)手法： 2.1就近取材雙手作業(yè)且避免交叉作業(yè)一次動(dòng)作完成的不應(yīng)分 成兩次動(dòng)作完成，減少取放時(shí)間。三、工藝設(shè)計(jì)從哪幾個(gè)方面入手3、整個(gè)生產(chǎn)區(qū)域的布局規(guī)劃： 3.1.從原材料投入到成品產(chǎn)出的整個(gè)加工和組裝過程應(yīng)達(dá) 到減少搬運(yùn)和存儲(chǔ)。 3.2.拉線的順暢:各工序先后的合理安排,避免前工序

4、跑到 后工序去取材作業(yè),造成人員混亂和效率低;各工序之 間的平衡,平衡率越高越好,這就需要考慮到工序之間 的動(dòng)作分配人員安排輔助夾工具使用的合理化,避免 制程中的堆積和等待。1、研發(fā)階段重點(diǎn)評(píng)估工藝結(jié)構(gòu)、封裝方式、重點(diǎn)要求。 1.1.工藝結(jié)構(gòu)：首要保正安全第一,不能出現(xiàn)有安全隱患;工藝要最簡(jiǎn) 化、易操作，如工藝確實(shí)無法再簡(jiǎn)化而操作難度又大時(shí)，需考慮 用什么樣的工裝治具來輔助作業(yè)，才能確保品質(zhì)不出問題，效率 又能有效保證； 1.2.封裝方式：我司目前常有的封裝方式有膠殼超聲、膠殼打膠、膠 殼打膠加鎖螺絲、膠殼卡扣加鎖螺絲、套PVC膜、裹標(biāo)貼。膠殼 是我司開模還是市場(chǎng)外購(gòu)?我司開模的需達(dá)到什么效果

5、?是否需定 位保護(hù)板電池體或電池上的排線等？市場(chǎng)外購(gòu)的有什么缺陷？ 需要如何加工？加工標(biāo)準(zhǔn)？目前設(shè)備是否滿足封裝要求？如不滿 足需添什么設(shè)備？此設(shè)備需達(dá)到什么特殊要求等。 1.3.重點(diǎn)要求:客戶有沒有一些特殊要求?如外觀出貨電量跌落超出 常規(guī)次數(shù)等。 1-3項(xiàng)確定后，需盡可能的在試產(chǎn)前對(duì)工藝進(jìn)行初出驗(yàn)證，找出 制程中的控制重點(diǎn)和難點(diǎn)，確保試產(chǎn)的順利、及時(shí)完成。四、工藝設(shè)計(jì)三部曲四、工藝設(shè)計(jì)三部曲2、試產(chǎn)階段 主要工作包括：產(chǎn)前培訓(xùn)、試產(chǎn)過程跟進(jìn)、試產(chǎn)總結(jié)。 2.1.產(chǎn)前培訓(xùn)：按研發(fā)階段初步驗(yàn)證的工藝對(duì)生產(chǎn)員工進(jìn)行培訓(xùn)， 并強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)注意事項(xiàng)； 2.2.試產(chǎn)過程指導(dǎo)、跟進(jìn)：是對(duì)員工產(chǎn)前培訓(xùn)的一個(gè)考

6、核，也是對(duì) 初步驗(yàn)證工藝的進(jìn)一步驗(yàn)證，確定是否可批量作業(yè)，此工藝是 否是此前的最佳方案，暴露出了什么問題？哪些是我們研發(fā)過 程就已預(yù)知的？哪些是我們沒想到的？現(xiàn)場(chǎng)是否能馬上變更或 臨時(shí)改善？會(huì)不會(huì)出現(xiàn)一些重大問題需終止試產(chǎn)等； 2.3.試產(chǎn)總結(jié)：匯總試產(chǎn)中出現(xiàn)的問題點(diǎn)及改善措施和責(zé)任人及完 成時(shí)間，并最終判定結(jié)果：OK或NG。 對(duì)于需改善的問題要及時(shí)跟進(jìn)，向責(zé)任人獲取變更后的資料或 改善后的零部件，以便及時(shí)修訂可批量生產(chǎn)的工藝。3 3、量產(chǎn)階段、量產(chǎn)階段 主要是對(duì)工裝夾具的優(yōu)化、作業(yè)手法的改善提升以及工序間的平衡。 步驟： 1.工時(shí)測(cè)定-按最初的工藝流程對(duì)各工序的作業(yè)時(shí)間進(jìn)行測(cè)量，并根 據(jù)車間

7、人員情況對(duì)各工序作業(yè)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，最后找出瓶頸工序; 2.優(yōu)化工裝治具通過采用夾治具作業(yè)或優(yōu)化夾治具來改善瓶頸工序，達(dá) 到產(chǎn)線平衡，提升效率; 3.改善作業(yè)手法-尋找瓶頸工序中的作業(yè)時(shí)間浪費(fèi)，以便糾正或改善 員工作業(yè)手法; 4.生產(chǎn)布局規(guī)劃-合理規(guī)劃整個(gè)生產(chǎn)區(qū)域，從投入到產(chǎn)出，應(yīng)盡可能 的減少存儲(chǔ)和搬運(yùn)過程，減少工時(shí)和人工，提高效率; 5.重測(cè)工時(shí)-對(duì)各方面做了改進(jìn)后的各工序重新測(cè)定工時(shí); 6.完善流程和工時(shí)-根據(jù)重測(cè)工時(shí)確定標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)并完善最終的工藝流 程。五、鋰電池包裝各主要工序標(biāo)準(zhǔn)1、電芯外觀全檢標(biāo)準(zhǔn)： 1.1.圓柱形電芯外觀標(biāo)準(zhǔn):無短路、氧化生銹、漏貼面墊或面墊歪斜、破膜、膜皺等現(xiàn)象。

8、1.2.方形電芯外觀標(biāo)準(zhǔn)：表面無電解液毛刺或其它污質(zhì),無漏液發(fā)鼓變形短路等,面墊無歪斜起翹,復(fù)合鎳帶無氧化臟物脫焊等。 1.3.聚合物電芯外觀標(biāo)準(zhǔn):表面無電解液或其它污質(zhì),無漏液氣脹變形等,極耳無斷裂角位無破損折邊無分層等。3 3、電芯電壓、內(nèi)阻測(cè)試 3.1.測(cè)試儀器：萬(wàn)用表多功能測(cè)試架、電池內(nèi)阻測(cè)試儀通 用電池測(cè)試架. 3.2.測(cè)試連接法：電芯正、負(fù)極端分別與測(cè)試架的正、負(fù)極頂 針接觸測(cè)試。（測(cè)試架上下頂針分別為正、負(fù)極，鋼殼電 芯蓋帽是正極、電芯外殼是負(fù)極，鋁殼電芯鉚釘是負(fù)極， 電芯外殼是正極）.2、電芯貼面墊標(biāo)準(zhǔn)： 要求面墊粘貼牢固、不歪斜起翹、不超出電芯端面邊沿、 不蓋住負(fù)極鉚釘（針對(duì)

9、鋁殼電芯）和正極蓋帽（針對(duì)鋼殼 電芯）.5 5、錫焊標(biāo)準(zhǔn) 5.1.焊錫時(shí)間3S 5.2.1.保護(hù)板錫焊引線插頭:按工藝要求的焊接方向?qū)⒁?guī)格符 合要求的引線插頭焊在保護(hù)板相應(yīng)焊盤上。 要求與自檢：錫點(diǎn)完全包住引線錫頭；無虛焊、脫焊、 連錫、錫渣、錫尖、元件脫落、引線燙傷燙破、插頭端 子脫落等。 4、電芯打膠組合標(biāo)準(zhǔn) 4.1.此工序只針對(duì)多并串的圓柱電池,采用膠水或雙面膠將2只或 以上的電芯粘到一起,我司通常采用滴膠方式粘連。 要求與自檢：兩電芯之間的滴膠粘連處必須有一只電芯要貼 上高溫膠、美紋紙之類的絕緣材料，并且不能低于電芯端 面，防止鎳片橋接時(shí)電芯本身發(fā)生短路，滴膠水前要確保相 粘連的電芯兩

10、端平齊，不能錯(cuò)位，膠水需均勻的滴在兩電芯 之間的縫隙，不能溢到電芯端面而影響點(diǎn)焊質(zhì)量。5.2.2.5.2.2.電池極性引出鎳片錫焊引線電池極性引出鎳片錫焊引線 插頭插頭 保護(hù)板：按工藝要求的焊接方向?qū)⒁?guī)保護(hù)板：按工藝要求的焊接方向?qū)⒁?guī)格符合要求的引線格符合要求的引線 插頭焊在電池組相應(yīng)的極性引出鎳片上或?qū)㈦姵亟M各極性插頭焊在電池組相應(yīng)的極性引出鎳片上或?qū)㈦姵亟M各極性引出鎳片焊在保護(hù)板相應(yīng)焊盤上。引出鎳片焊在保護(hù)板相應(yīng)焊盤上。要求與自檢：要求與自檢：1.1.工作臺(tái)面整潔，零部件與工具擺放有序，不允許錫絲、刀片、剪刀、鉗子等工作臺(tái)面整潔，零部件與工具擺放有序，不允許錫絲、刀片、剪刀、鉗子等導(dǎo)電體從

11、電池體上橫跨或電池體擺放在導(dǎo)電體之上，以免發(fā)生短路現(xiàn)象，重者導(dǎo)電體從電池體上橫跨或電池體擺放在導(dǎo)電體之上，以免發(fā)生短路現(xiàn)象，重者傷及人體。傷及人體。2.2.電池極性引出鎳片或引線與保護(hù)板焊接順序電池極性引出鎳片或引線與保護(hù)板焊接順序: :從低端電壓從低端電壓B-B-、B1B1、B2B2、 Bn Bn、B+B+順序開始焊接。順序開始焊接。3.3.錫點(diǎn)光滑錫點(diǎn)光滑 完全包住引線錫頭完全包住引線錫頭; ;無虛焊、脫焊、連錫、錫渣、錫尖、元件脫落、無虛焊、脫焊、連錫、錫渣、錫尖、元件脫落、引線燙傷引線燙傷 燙破、插頭端子脫落；鎳片錫點(diǎn)不得超過焊盤邊沿，避免鎳片或保燙破、插頭端子脫落；鎳片錫點(diǎn)不得超過焊

12、盤邊沿，避免鎳片或保護(hù)板彎折不到位導(dǎo)致尺寸、裝配不良；不得燙破電芯上護(hù)板彎折不到位導(dǎo)致尺寸、裝配不良；不得燙破電芯上 的熱縮膜。的熱縮膜。5.3.5.3.保護(hù)板錫焊鎳帶保護(hù)板錫焊鎳帶: :按工藝要求的焊接方向?qū)⒁?guī)格符合要求的鎳片焊在保按工藝要求的焊接方向?qū)⒁?guī)格符合要求的鎳片焊在保 護(hù)板相應(yīng)焊盤上。護(hù)板相應(yīng)焊盤上。要求與自檢：錫點(diǎn)不能超出焊盤位置；無虛焊、歪斜、連錫、錫渣、錫要求與自檢：錫點(diǎn)不能超出焊盤位置；無虛焊、歪斜、連錫、錫渣、錫 尖、元件脫落等。尖、元件脫落等。6、點(diǎn)焊標(biāo)準(zhǔn) 6.1.電芯與鎳帶焊接 6.1.1.方形電芯與鎳帶焊接:負(fù)極鉚釘點(diǎn)焊2個(gè)有效點(diǎn),正極復(fù)合鎳帶點(diǎn) 焊4個(gè)平行四方形狀

13、的有效點(diǎn),位置在復(fù)合鎳帶中間,不能點(diǎn)到兩 端的激光焊點(diǎn)上; 6.1.2.圓柱形電芯與鎳帶焊接:正負(fù)極兩端都是點(diǎn)焊4個(gè)方形或平行四邊 形狀的有效點(diǎn),負(fù)極端焊點(diǎn)應(yīng)避開中間直徑約4mm的圓周區(qū)，因此 區(qū)域內(nèi)內(nèi)部有極片與電芯殼體的連接點(diǎn)，如外部焊點(diǎn)與此連接點(diǎn) 重疊，有可能導(dǎo)致電芯內(nèi)阻偏高； 6.1.3.聚合物電芯極耳與鎳帶、鎳帶與鎳帶焊接:寬3mm以下的鎳帶點(diǎn)焊 2個(gè)有效點(diǎn)，寬4mm以上的鎳帶點(diǎn)焊4個(gè)方形有效點(diǎn)。 6.2.保護(hù)板與鎳帶焊接：前提是保護(hù)板焊盤上必須貼有鍍鎳鋼片，才能 與鎳帶點(diǎn)焊連接。 要求與自檢：焊點(diǎn)牢固，無炸火脫焊鎳帶斷裂點(diǎn)偏或點(diǎn)到焊盤 周邊的元器件上,鎳帶方向要符合工藝要求或與樣板一

14、致。4*4mm以 下的焊盤與鎳片，點(diǎn)焊2個(gè)有效點(diǎn)， 4*4mm以上不包括4*4mm的焊盤 與鎳片，點(diǎn)焊4個(gè)方形有效點(diǎn)。7、貼絕緣膠紙標(biāo)準(zhǔn) 貼絕緣膠是為了避免組裝過程中出現(xiàn)電芯本身短路或電池塊短 路，輕則燒壞保護(hù)板線路或元件，重則傷及人體。我司常用的絕緣材 料有：高溫膠、噴錫美紋紙、青稞紙、杜邦紙、熱縮套管等。通常需 貼絕緣防護(hù)的位置有： 1.保護(hù)板與電芯的接觸面之間:要求絕緣膠完全蓋住保護(hù)板與電芯的接 觸面,避免電池塊短路; 2.保護(hù)板上不同極性的鎳片焊盤走線與插頭引線的重疊位置:要求 絕緣膠完全蓋住能夠?qū)е聝烧叨搪返慕佑|面,避免電池塊短路; 3.鋼殼電芯正極端的連接片要彎折到負(fù)極面時(shí),電芯負(fù)

15、極面相應(yīng)位置應(yīng) 貼絕緣膠,彎折的鎳帶需套熱縮管,避免電芯本身短路。4.鋁殼電芯負(fù)極鉚釘上的鎳片引出有可能會(huì)碰到正極殼體的位置,需貼上 高溫膠,避免電芯本身短路;5.鋼殼電芯挨緊并聯(lián)時(shí)，電芯正極端需貼聯(lián)體絕緣墊，再點(diǎn)焊鎳片連接， 防止電芯本身短路；6.鋼殼電芯挨緊串聯(lián)時(shí),需在串聯(lián)端粘貼聯(lián)體絕緣墊,再點(diǎn)焊鎳片串聯(lián),防 止串聯(lián)中的正極那顆電芯本身短路;7. 方形電芯并排串聯(lián)時(shí),需在負(fù)極那顆電芯的負(fù)極端面貼高溫膠或杜邦紙 并折貼到側(cè)邊8-15mm，防止串聯(lián)中的負(fù)極那顆電芯本身短路；8.方形電芯疊放串聯(lián)時(shí),需在兩電芯的接觸面之間貼上雙面青稞紙或牛皮 紙等絕緣材質(zhì),材質(zhì)厚度根據(jù)成品厚度空間而定,但最小不能

16、小于0.2mm， 并在串聯(lián)端面兩電芯之間貼青稞紙或牛皮紙等絕緣材質(zhì)，材質(zhì)寬度以不 蓋住負(fù)極鉚釘和正極復(fù)合鎳帶為準(zhǔn)，以免點(diǎn)焊炸火；9.多串電池各極性引出引線較長(zhǎng)有可能出現(xiàn)相互碰觸時(shí),除正極或負(fù)極引線 不用套熱縮管工纏絕緣膠以處,其它極性引線的線芯裸露端需套熱管或纏 絕緣膠,以免引線線芯相碰出現(xiàn)電池組短路。8、套PVC膜熱縮標(biāo)準(zhǔn) 8.1.套膜:如果電池兩端都是平面或是同等弧面，則套膜后超出電池兩 端的膜長(zhǎng)應(yīng)基本一致；如果電池一端是平面一端是弧面或不平面, 則弧面或不平面一端的膜長(zhǎng)應(yīng)比平面的一端長(zhǎng)約1-3mm，根據(jù)電池 大小而定； 8.2.熱縮：要求熱縮平整，無皺痕、破膜、斜角，不露電芯、保護(hù)板或

17、插頭引線線芯等.10、超聲壓合標(biāo)準(zhǔn) 指將合好上、下殼的電池置入超聲波機(jī)（塑焊機(jī)）的下模上，啟 動(dòng)超聲按鍵，通過超聲波機(jī)的音波振動(dòng)效能使上、下殼熔接。 要求與自檢：焊縫均勻、無溢膠、錯(cuò)位，殼面無壓傷、燙傷，五金片 無歪斜、偏移、下陷等。9、電池裝膠殼膠框標(biāo)準(zhǔn) 通常所有的膠殼膠框都會(huì)有保護(hù)板的定位槽定位柱或卡位,電池 在入殼框時(shí),根據(jù)工藝要求先在電池與殼框的接觸面貼上雙面膠或打 硅膠等,再將電池上的保護(hù)板卡到定位槽定位柱或卡位,最后再將電池 體裝入膠殼膠框內(nèi),有上殼的還需將上殼合上。 要求與自檢：保護(hù)板要完全卡到位，五金片不偏移、歪斜、下陷，電 池體要裝到位，膠殼膠殼不變形,上殼與下殼的裝配不錯(cuò)位

18、蓋反等。11、噴碼標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)客戶或我司的噴碼要求,噴碼內(nèi)容基本都是公司標(biāo)志+電芯型 號(hào)+容量+電壓+生產(chǎn)日期,一是為了滿足商檢所需的一些參數(shù),二是便 于我司對(duì)該批電池的追溯。 要求與自檢：噴碼內(nèi)容和位置正確，字跡清晰，無斷碼、斷字、歪 斜、偏位現(xiàn)象。12、貼標(biāo)標(biāo)準(zhǔn) 1.完全裹標(biāo)類:針對(duì)套膠框和只粘上蓋和底片的電池,要求貼紙無錯(cuò)位 氣泡雜質(zhì)脫漆折痕卷角起翹,不露電芯不露膠框縫隙等; 2.膠殼上貼標(biāo)類:此類貼標(biāo)通常膠殼上會(huì)有一個(gè)貼標(biāo)槽,且有一個(gè)防呆 倒角,貼時(shí)注意標(biāo)貼倒角對(duì)準(zhǔn)貼標(biāo)槽的倒角,可避免貼反。要求貼紙 不歪斜不超出貼標(biāo)槽,無氣泡雜質(zhì)折痕卷角起翹等; 3. PVC外膜貼標(biāo)類:此類電池兩面無明顯區(qū)別,所以貼標(biāo)時(shí)要特別注意 需參照插頭或引線的引出位置作為基準(zhǔn),找出貼標(biāo)電池面。要求貼 紙不歪斜無氣泡雜質(zhì)折痕卷角起翹等;13、性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) 1.電壓 2.內(nèi)阻 3.過流保護(hù) 4.NTC/ID 5.短路保護(hù) 6.老化:針對(duì)多并串電池，主要是驗(yàn)證電池的充放電功通是否正常及容 量和放電時(shí)間是否滿足要求,我司通常以0.5C充0.2C放