磷酸鐵鋰動力電池生產(chǎn)工藝全流程詳述

磷酸鐵鋰工藝流程培訓(xùn)二〇二一年六月李強(qiáng)目錄：201020304磷酸鐵鋰電池生產(chǎn)工藝流程綜述電極段工藝流程詳解組立段工藝流程詳解化成段工藝流程詳解05模組PACK工藝流程詳解01磷酸鐵鋰電池生產(chǎn)工藝流程綜述02電極段工藝流程詳解目錄混漿01涂布0203輥壓分切/模切04二、電極段工藝流程詳解從漿料到極片的過程。二、電極段工藝流程詳解2.1混漿攪拌正極主材NCM（523、622、811)粘結(jié)劑PVDF導(dǎo)電劑SPCNTs溶劑NMP負(fù)極主材石墨粘結(jié)劑CMCSBR導(dǎo)電劑SP溶劑去離子水二、電極段工藝流程詳解2.1混漿將漿料中的各種組成原材料按工藝要求比例，通過高速分散（自轉(zhuǎn)）與低速攪拌（公轉(zhuǎn)）實現(xiàn)活性物質(zhì)在溶劑中的均勻穩(wěn)定懸浮，配制成漿料，為涂布工序活性物質(zhì)均勻涂覆提供前提條件，以利于均勻涂布，保證極片的一致性。雙行星（PD）攪拌機(jī)成品漿料二、電極段工藝流程詳解2.1混漿目前，電極漿料的混料工藝主要分為兩種：濕法混料工藝，基本過程為溶膠-混合導(dǎo)電劑-混合活物質(zhì)-稀釋。干法混料工藝，基本過程為活物質(zhì)、導(dǎo)電劑和黏結(jié)劑干粉混合-加入適量溶劑潤濕-加入溶劑高速分散破碎-稀釋調(diào)節(jié)粘度。我司采用干法混料工藝干法制漿的工藝流程是首先將活物質(zhì)、導(dǎo)電劑等粉末物質(zhì)在一定速度下進(jìn)行預(yù)混合?；旌贤炅酥蠹尤胝辰Y(jié)劑，進(jìn)行混合攪拌，逐步加入溶劑進(jìn)行混合、分散，最后加入一定量溶劑進(jìn)行稀釋調(diào)節(jié)到涂布所需要的粘度。

固體粉料在液體中的分散過程可以分為三個階段，如圖所示。干法制漿工藝與濕法工藝的不同之處是第二階段物料之間、設(shè)備與物料之間存在較大的內(nèi)摩擦力，在各方面作用力下，物料可以達(dá)到很好的分散狀態(tài)。漿料分散程度高，對極片的質(zhì)量是有利的。同時干法混料工藝顯著縮短了攪拌工藝時間。

固體粉料在液體中的分散過程二、電極段工藝流程詳解2.1混漿二、電極段工藝流程詳解2.2涂布將穩(wěn)定性好、粘度好、流動性好的漿料均勻地涂覆在正負(fù)極集流體上，并將漿料中的溶劑進(jìn)行烘干的一種工藝。涂布的效果對電池容量、內(nèi)阻、循環(huán)壽命以及安全性有重要影響，保證極片均勻涂布，對鋰電池電池的容量、一致性、安全性等的具有重要的意義。放卷機(jī)構(gòu)放卷塔接片平臺張力輥糾偏測厚模頭機(jī)構(gòu)上料系統(tǒng)（儲料罐、螺桿泵、過濾器）模頭主輥張力輥糾偏烘箱機(jī)構(gòu)蒸汽系統(tǒng)加熱包循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)NMP回收系統(tǒng)收卷機(jī)構(gòu)主動輥測厚糾偏張力輥接片平臺收卷塔二、電極段工藝流程詳解2.2涂布二、電極段工藝流程詳解2.3輥壓極片在涂布、干燥完成后，活物質(zhì)與集流體箔片的剝離強(qiáng)度很低，需要對其進(jìn)行輥壓，以增強(qiáng)活物質(zhì)與箔片的粘接強(qiáng)度，以防在電解液浸泡、電池使用過程中剝落。輥壓保證極片表面光滑和平整，防止涂層表面的毛刺刺穿隔膜引發(fā)短路，還可以壓縮電芯體積，提高電芯能量密度，降低極片內(nèi)部活物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑之間的孔隙率，降低電池的電阻提高電池性能。未輥壓上輥下輥坍塌期劇烈壓縮期受控反彈期自主反彈期極片移動方向二、電極段工藝流程詳解2.3輥壓負(fù)極一次輥壓工藝流程：負(fù)極一次輥壓流程圖分切工藝：是指把寬度大的卷材或卷狀產(chǎn)品,根據(jù)實際需要情況進(jìn)行縱向裁剖成所需寬度的分卷。主要技術(shù)要求是分條后的極片不能出現(xiàn)褶皺、脫粉，要求分條尺寸精度高等，同時極片邊緣的毛刺小，否則在毛刺上會產(chǎn)生枝晶刺破隔膜，造成電池內(nèi)部的短路。分切機(jī)二、電極段工藝流程詳解2.4分切&模切模切工藝：根據(jù)電池設(shè)計結(jié)構(gòu)和規(guī)格，需要對極片進(jìn)行裁切。一般的對卷繞電池，極片根據(jù)設(shè)計寬度進(jìn)行分條。對于疊片電池，極片相應(yīng)裁切成片。主要技術(shù)要求是模切后的極片不能出現(xiàn)毛刺、掉粉、尺寸不良等。主要采用兩種工藝：1、模具沖切：存在刀具磨損問題，這容易引起工藝不穩(wěn)定，導(dǎo)致極片裁切品質(zhì)差，引起電池性能下降。2、激光切割：利用激光照射被切割的電極極片，使極片形成孔洞，隨著光束的移動，孔洞練成寬度很窄的切縫，完成對極片的切割。避免了模具切割的工藝不穩(wěn)定性。二、電極段工藝流程詳解2.4分切&模切激光切割利用高功率密度激光束照射被切割的電池極片，使極片很快被加熱至很高的溫度，迅速熔化、汽化、燒蝕或達(dá)到燃點(diǎn)而形成孔洞，隨著光束在極片上的移動，孔洞連續(xù)形成寬度很窄的切縫，完成對極片的切割。其中，激光能量和切割移動速度是兩個主要的工藝參數(shù)，對切割質(zhì)量影響巨大。右圖是不同的激光切割工藝條件下單面涂層正極極片的切邊形貌。當(dāng)激光功率太低或者移動速度太快時，極片不能完全切開，而當(dāng)功率太高或移動速度太低時，激光對材料作用區(qū)域變大，切縫尺寸更大。二、電極段工藝流程詳解2.4分切&模切-激光切割極片裁切過程中，極片裁切邊緣的質(zhì)量對電池性能和品質(zhì)具有重要的影響，具體包括：（1）毛刺和雜質(zhì)，會造成電池內(nèi)短路，引起自放電甚至熱失控；（2）尺寸精度差，無法保證負(fù)極完全包裹正極，或者隔膜完全隔離正負(fù)極極片，引起電池安全問題；（3）材料熱損傷、涂層脫落等，造成材料失去活性，無法發(fā)揮作用；（4）切邊不平整度，引起極片充放電過程的不均勻性。極片裁切的主要工藝控制點(diǎn)就是需要避免這些問題出現(xiàn)，提高工藝品質(zhì)。二、電極段工藝流程詳解2.4分切&模切-工藝參數(shù)03組立段工藝流程詳解卷繞熱壓卷芯配對極耳焊接極耳與連接片焊接極耳連接片與頂蓋激光焊接極耳折彎合芯貼膠底貼片熱熔包Mylar電芯入殼頂蓋激光焊接氦檢氣密性烘烤一次注液二次注液三、組立段工藝流程詳解模切后的極片烘烤三、組立段工藝流程詳解

極耳裁切極耳超聲波預(yù)焊卷繞或疊片（熱壓Hipot后）極耳彎折后工序氣密檢測/電芯烘烤頂蓋密封激光焊焊印貼膠轉(zhuǎn)接片頂蓋激光焊極耳超聲波主焊（整型）底托片與mylar熱熔合芯捆綁貼膠入殼包mylar目錄電芯烘烤01卷繞0203組裝注液封裝04三、組立段工藝流程詳解從極片到電芯的過程。卷繞工藝：把激光切好后的極片，通過卷針的轉(zhuǎn)動，把極片卷成一個層層包裹的卷芯狀，正常包裹方式為隔膜、正極、隔膜、負(fù)極。一般卷針有圓形、橢圓形針，理論上講，卷針越圓，卷芯貼合越好，但圓形卷針使得極耳翻折比較嚴(yán)重。卷繞過程中有CCD進(jìn)行檢測糾偏，檢測正負(fù)極間距，正負(fù)極與隔膜間距。隔膜起著分隔正負(fù)極，防止電池內(nèi)部短路，允許電解質(zhì)離子自由通過，完成電化學(xué)充放電過程的作用三、組立段工藝流程詳解3.1卷繞&X-ray三、組立段工藝流程詳解3.1卷繞三、組立段工藝流程詳解3.2組立-工藝流程

三、組立段工藝流程詳解3.2組立-工藝流程

工藝目的主要控制點(diǎn)技術(shù)難點(diǎn)烘烤工藝烘烤后再熱壓，增加壓實效果。去除水分，熱壓入殼后極片貼緊，入殼后水分不容易分離出來三、組立段工藝流程詳解3.2組立–預(yù)熱預(yù)熱后再熱壓，增加壓實效果。去除水分，熱壓入殼后極片貼緊，入殼后水分不容易分離出來通過設(shè)置合理的時間、溫度、壓力對裸電池進(jìn)行熱壓整形，控制裸電池厚度，使卷繞后松散的裸電池外形固定，以防止正負(fù)極片相對位移。熱壓主要目的：1、改善鋰離子電池的平整度，使電芯厚度滿足要求并具有高的一致性；2、消除隔膜褶皺，趕出電芯內(nèi)部空氣，使隔膜和正負(fù)極極片緊密貼個在一起，縮短鋰離子擴(kuò)散距離，降低電池內(nèi)阻。熱壓后電芯三、組立段工藝流程詳解3.2組立-熱壓三、組立段工藝流程詳解3.2組立三、組立段工藝流程詳解3.2組立-熱壓熱壓工藝通過設(shè)置合理的時間、溫度、壓力對裸電池進(jìn)行熱壓整形，控制裸電池厚度熱壓目的：1、使卷繞后松散的裸電池外形固定，以防止正負(fù)極片相對位移2、改善電芯平整度，使電芯厚度滿足要求并具有高的一致性；3、消除隔膜褶皺，趕出電芯內(nèi)空氣，使隔膜和正負(fù)極片緊密貼合，縮短鋰離子擴(kuò)散距離，降低電池內(nèi)阻。主要控制點(diǎn)：1、熱壓的壓力控制，保持電池的一致性；2、溫度的穩(wěn)定性能3、隔膜透氣性、厚度變化4、電芯厚度滿足入殼要求5、極片是否發(fā)生斷裂X-ray設(shè)備投射圖三、組立段工藝流程詳解2.1組立-X-rayX-ray檢測：設(shè)備采用X射線透射產(chǎn)品內(nèi)部，并對其成像，對內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測，通過檢測正極和負(fù)極是否出現(xiàn)錯位，確保隔離狀態(tài)，對后期上市的安全起到至關(guān)重要的作用。X-Ray無損檢測設(shè)備通過X-Ray發(fā)生器發(fā)出X射線，穿透電池內(nèi)部，由線陣列探測器接收X射線成像和拍照，通過檢測軟件對圖像進(jìn)行處理并自動測量正極片、負(fù)極片、隔膜對齊度并進(jìn)行判斷，確定良品和不良品。三、組立段工藝流程詳解3.2組立-極耳超聲波焊接三、組立段工藝流程詳解2.1組立-極耳超聲波焊接極耳焊接前，極耳呈分散狀態(tài)極耳焊接完成，極耳焊成一片極耳焊接：正、負(fù)極分散的極耳焊全部接在一起焊成一片，且焊接完畢之后需要裁切極耳。超聲波焊接是一種固相焊接方法，焊件之間的焊接時通過聲學(xué)高頻振動和工件之間靜壓力加持形成熱能作用下實現(xiàn)的。鋰離子電池極耳焊接質(zhì)量會直接影響電池安全性和倍率性能，在實際生產(chǎn)中，極耳超聲波焊接焊頭由多個焊點(diǎn)組成，而焊接質(zhì)量受焊接母材、焊頭表面狀況、加壓機(jī)構(gòu)氣路氣壓和焊接振幅、能量、壓力、時間等因素的影響。卷芯配對：兩個卷芯通過正負(fù)極連接片焊接到一起，并折彎后合并。兩個卷芯極耳與連接片焊接三、組立段工藝流程詳解2.1組立-極耳超聲波焊接物流線配對后A物流線B物流線配對后單物流線三、組立段工藝流程詳解2.1組立-連接片與頂蓋焊接三、組立段工藝流程詳解2.1組立-連接片與頂蓋焊接通過連續(xù)激光把銅/鋁軟連接焊接到頂蓋對應(yīng)的極柱內(nèi)表面上，焊印需要貼膠保護(hù)。設(shè)備：單光纖+振鏡激光焊工序目的：電芯與頂蓋焊連接。工序關(guān)鍵品質(zhì)控制點(diǎn):熔深熔寬、虛焊、焊穿、爆點(diǎn)、殘留面積不夠、拉力不夠、粉塵顆粒極耳折彎：極耳折彎，將兩個電芯疊在一起。合芯貼膠：兩個電芯疊在一起之后，貼上膠帶，保證合并。主要控制點(diǎn)異常名稱故障現(xiàn)象故障原因處理措施故障影響電芯配對后極耳交叉污染電芯配組貼膠設(shè)備異常，現(xiàn)場調(diào)試過程中產(chǎn)生的不良；設(shè)備調(diào)試應(yīng)使用不良電芯，確認(rèn)設(shè)備調(diào)試合格后，再進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)電芯極耳預(yù)焊裁切后有小尾巴未裁切，后續(xù)裝配過程中會造成電芯短路風(fēng)險電芯極耳位置偏移，導(dǎo)致極耳寬度增加，裁切刀裁切不到，產(chǎn)生小尾巴現(xiàn)象嚴(yán)格控制來料尺寸，按照工藝要求進(jìn)行生產(chǎn)。極耳超聲波焊接未焊上軟連接焊接時折T角度不足；電芯極耳焊接過程中設(shè)備角度偏移或電芯位置偏移；調(diào)整軟連接與蓋板焊接設(shè)備折T角度，增加人工檢測，超聲波焊接設(shè)備焊接位置調(diào)整。電芯在配組貼膠過程中出現(xiàn)極耳翻折，會影響電芯極耳預(yù)焊；電芯配組貼膠設(shè)備機(jī)構(gòu)在將電芯翻轉(zhuǎn)后旋轉(zhuǎn)放置過程中機(jī)械手會碰到極耳，會影響電芯極耳預(yù)焊；在配組貼膠放料時盡量將極耳撫平，或在生產(chǎn)過程中增加人工檢測。三、組立段工藝流程詳解2.1組立三、組立段工藝流程詳解3.2組立-包Mylar三、組立段工藝流程詳解3.2組立-包Mylar包Mylar：繞裸電芯一周及裸電芯底部包Mylar膜，Mylar膜主要目的為了防止電芯與外殼接觸，防止短路現(xiàn)象的發(fā)生。1、電芯來料平整，對齊；2、Mylar膜平整、無靜電；3、熱熔溫度達(dá)到要求，焊印面積符合要求，Mylar膜與保持支架粘結(jié)良好；4、包膜后貼膠，保證膜不會撐開，膠帶不脫落。底托片上料Mylar上料Mylar熱熔下大面熱熔電芯移載翻轉(zhuǎn)包膜上大面熱燙側(cè)面包邊熱燙貼L膠出料檢測三、組立段工藝流程詳解3.2組立-電芯入殼預(yù)焊三、組立段工藝流程詳解3.2組立-電芯入殼預(yù)焊做好的電芯裝入到鋁殼中。點(diǎn)焊是為了方面后續(xù)頂蓋與外殼密封焊接，先對頂蓋與外殼進(jìn)行預(yù)焊固定，防止頂蓋位置錯位影響電池品質(zhì)。主要控制點(diǎn)：電芯來料后進(jìn)行入殼工位，設(shè)備對殼體進(jìn)行正、負(fù)壓除塵、清潔，保證殼內(nèi)無異物后進(jìn)入入殼工位入殼，電芯入殼后進(jìn)行短路測試，短路測試后進(jìn)行預(yù)固定焊接；序號項目工藝參數(shù)備注1入殼方式平躺式入殼2入殼壓力≤100N3入殼壓裝后頂蓋與鋁殼臺階≤0.3mm4預(yù)焊后頂蓋與鋁殼間隙長邊間隙≤0.06mm，短邊間隙≤0.1mm5Hi-pot測試電阻≥10MΩ6Hi-pot測試電壓100V（25～1000V可調(diào)）7Hi-pot測試時間1～5s可調(diào)三、組立段工藝流程詳解3.2組立-頂蓋焊接三、組立段工藝流程詳解3.2組立-頂蓋焊接三、組立段工藝流程詳解3.2組立-頂蓋焊接將預(yù)焊后電池通過激光將頂蓋與鋁殼密封焊接；頂蓋通過激光焊接焊接在一起。主要控制的：1、采用激光出射頭焊接，激光頭高度可調(diào)節(jié)，可視化，焊接出射頭不垂直焊接產(chǎn)品；2、采用頂部定位焊接，頂部定位機(jī)構(gòu)不能劃傷電池頂蓋；3、焊接時頂蓋須有保護(hù)蓋板，禁止出現(xiàn)極柱的塑膠件劃傷、燒傷現(xiàn)象，保護(hù)蓋板結(jié)構(gòu)牢固可靠；4、焊接工位設(shè)有焊渣防護(hù)機(jī)構(gòu)，無焊渣殘留鋁殼表面；5、焊接后電芯焊痕光滑、平整、無炸火、炸點(diǎn)、虛焊、漏焊、焊穿等不良。三、組立段工藝流程詳解3.2組立-氦檢充氦氣抽真空、高溫加熱，充氦氣是為了置換空氣，破真空的作用，使得導(dǎo)熱性更好，水分蒸發(fā)更好。對電池進(jìn)行干式檢漏，通過對被檢電池抽真空和充注氦氣，應(yīng)用真空箱法進(jìn)行氦質(zhì)譜氣密性檢測，通過該裝置判斷出被檢工件中的合格與不合格。三、組立段工藝流程詳解3.3烘烤水分對鋰電池的性能影響是最大的，需要在注液前將電芯內(nèi)部的水分以及殘留NMP去除，以免影響鋰電池質(zhì)量。在極片和電芯烘烤的負(fù)壓環(huán)境之中，彈夾盛放在烘烤箱內(nèi)架體上，通過充入惰性氣體進(jìn)行烘烤干燥處理，極片和電芯暴露于加熱板熱輻射和惰性氣體的對流熱傳導(dǎo)，傳熱到產(chǎn)品的過程中，一方面用于提高電芯溫度另一方面用于電芯內(nèi)自由水的蒸發(fā)。工藝流程目的主要控制點(diǎn)技術(shù)難點(diǎn)1、注液杯密封電芯；2、通過注液口將電芯抽真空到一定水平使電芯中的空氣抽走，預(yù)留電解液空間；3、電解液進(jìn)入注液杯；4、通過注液口將電解液用一定的壓力打入電芯；5、合理的配置2，4步驟循環(huán)次數(shù)，優(yōu)化正壓負(fù)壓值和時間保證電解液完全進(jìn)入電芯。將一定的電解液在一定時間內(nèi)從注液口注入電芯。由于電解液注入量遠(yuǎn)大于殼體自由空隙體積，所以電芯注液速度會出現(xiàn)由快到慢的過程，最終取決于正負(fù)極極片對電解液的吸收速度。極片寬度(電芯高度)及陰陽極片及隔離膜間隙會對對注液速度產(chǎn)生影響。在電芯材料確定的情況下，可以通過減小和增大壓力差可以提高注液效率。三、組立段工藝流程詳解3.4注液封裝電解液號稱鋰離子電池的“血液”，導(dǎo)通電池正負(fù)極，對鋰離子電池的工作溫度、循環(huán)效率、安全性能、倍率性能等影響重大。04化成段工藝流程詳解目錄靜置01預(yù)充電0203二次注液04四、化成段工藝流程詳解分容&DCR05配組出荷06老化四、化成段工藝流程詳解4.1靜置電池極片的電解液浸潤對性能影響很大，電解液浸潤效果不好時，離子傳輸路徑變遠(yuǎn)，阻礙了鋰離子在正負(fù)極之間的穿梭，未接觸電解液的極片無法參與電池電化學(xué)反應(yīng)，同時電池界面電阻增大，影響鋰電池的倍率性能、放電容量和使用壽命。四、化成段工藝流程詳解4.2預(yù)充電電芯完成注液后對電芯進(jìn)行首次充電，該過程將激活電池中的活性物質(zhì)，使鋰離子電池活化，改善電池的充放電性能及自放電、儲存等綜合性能的過程稱為化成；與此同時，電解液溶劑和鋰鹽發(fā)生副反應(yīng)，會在鋰離子電池的負(fù)極形成一層固體電解質(zhì)相界面(SEI)膜。預(yù)充電工藝流程1、靜置5min2、恒流充電XA，時限

Xmin,上限電壓

XV3、靜置

Xmin4、恒流充電

XA，時限

Xmin，上限電壓

XV5、恒流充電

XA，時限

Xmin，上限電壓

XV6、恒壓充電

XV，截止電流

XA，時限

Xmin7、靜置5min

8、結(jié)束加熱溫度25±2℃加壓化成壓力500±20Kg記錄靜置結(jié)束后的電壓，剔除低壓電池（電壓≥

XV）4成膜產(chǎn)氣：首次化成形成多層復(fù)合SEI膜，過程中產(chǎn)生氣體，影響嵌鋰過程，需通過抽真空以及時排除電極層間氣體。需要做拘束。SEI成膜過程成膜過程產(chǎn)氣曲線四、化成段工藝流程詳解4.2預(yù)充電四、化成段工藝流程詳解4.3老化老化一般就是指電芯充電化成后的放置，可以有常溫老化也可有高溫老化，兩者作用都是使初次充電化成后形成的SEI膜性質(zhì)和組成更加穩(wěn)定，保證電池電化學(xué)性能的穩(wěn)定性。老化的目的主要有四個：1、電池經(jīng)過預(yù)化成后，電池內(nèi)部石墨負(fù)極會形成一定的保證電解液能夠?qū)O片進(jìn)行充分的浸潤，有利于電池性能的穩(wěn)定；2、有助于SEI結(jié)構(gòu)重組，形成寬松多空的膜；3、促使一些副反應(yīng)加快進(jìn)行，使鋰電池的電化學(xué)性能快速達(dá)到穩(wěn)定；4、剔除自放電嚴(yán)重的不合格電池，便于篩選一致性高的電池。8二次注液：通過差量補(bǔ)液達(dá)到定量注液效果，并同時具備回氦壓膠釘功能密封焊接：通過采用激光焊接方式，達(dá)到密封注液孔效果，并采取焊后氦檢方式。四、化成段工藝流程詳解4.3二次注液分容工藝：即容量分選，鋰電池在生產(chǎn)車間做好以后，電池容量會有差異，通過在一定溫度和放電電流的容量測試篩選出合格電池，這個過程叫分容。

分容另外一個目的是對電池進(jìn)行分類組編，就是篩選出單體的內(nèi)阻和容量相同的單體進(jìn)行組合，只有性能很接近的才能組成電池組。分容流程工步序號工步流程1擱置5min2恒流充電

XA，截止電壓

XV，時限120min。3恒壓充電

X，終止電流

XA，時限60min。4靜置20min5恒流放電

XA，截止電壓

XV，時限180min。6靜置20min7恒流充電

XA，截止電壓

XV，時限50min。8恒壓充電XV，終止電流

XA，時限50min。9結(jié)束四、化成段工藝流程詳解4.4分容&DCRDCR直流內(nèi)阻是指工作條件下電池的電壓變化與相應(yīng)的放電電流變化之比。內(nèi)阻是評價電池性能的重要指標(biāo)之一。在實際應(yīng)用中，也多用直流內(nèi)阻來評價電池的健康度，進(jìn)行壽命預(yù)測，以及進(jìn)行系統(tǒng)SOC、輸出/輸入能力等的估計。在生產(chǎn)中，可以用來檢測故障電池，如微短路等現(xiàn)象。DCR測試流程工步序號流程設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)1靜置

Xmin

2恒流放電電流

XA，時限

Xs，限制電壓2.5V出力DCR：2.0-4.5mΩ3靜置10min

4恒流充電電流

XA，時限

Xs，限制電壓4.35V入力DCR：2.0-4.5mΩ5靜置

Xmin6結(jié)束電壓：3.470～3.500V四、化成段工藝流程詳解4.5分容&DCRSOCdV/dQ磷酸鐵鋰電壓～SOC曲線3NCM（523）

電壓～SOC曲線dV/dQ磷酸鐵鋰dV/dQ

～SOC曲線NCM（523）dV/dQ～SOC曲線OCV/IR測試：OCV/IR測試分選機(jī)是一種交流法測試電芯內(nèi)阻及電壓的自動分選設(shè)備。其根據(jù)對比被測電芯的內(nèi)阻、電壓的實際值與設(shè)定值的差異來判定電芯進(jìn)行分檔，按分選結(jié)果不同，電芯移栽到不同拉帶并流出，從而實現(xiàn)電芯產(chǎn)品的自動分選，空盤回流循環(huán)利用。四、化成段工藝流程詳解4.3OCV/IR測試方殼磷酸鐵鋰電芯電壓曲線有明顯的電壓平臺SOC區(qū)間，約為30%～65%和75%～100%。主要是將各單體電池參數(shù)（電壓、電荷狀態(tài)、溫度、容量及其衰減率、自放電率及其隨時間的變化率、充放電效率及其隨時間的變化率、內(nèi)阻及其隨時間的變化率等）一致性高的進(jìn)行配組。良好的電芯一致性，是最大化電池包性能，延長電池包壽命的關(guān)鍵技術(shù)。新電池組，容量一致容易產(chǎn)生差異，電池組失效電芯參數(shù)一致性差四、化成段工藝流程詳解4.6配組出荷包藍(lán)膜后進(jìn)行配組出荷析銅：原因主要為蓋板焊反或電池充電放反而導(dǎo)致的電池反充電和保護(hù)條件失效導(dǎo)致的電池過放。正極蓋板焊反而析銅自放電大：主要為金屬異物引入、蓋板封口焊接或注液孔密封焊接的漏激光而導(dǎo)致的極片熔穿等。密封焊接激光漏光熔穿極片ACR大：原因主要為連接片與蓋板虛焊、脫焊等導(dǎo)致的連接不良或測試探針接觸不良等。蓋板與連接片虛焊四、化成段工藝流程詳解電芯異常舉例殼體鼓脹：原因主要為水分或酒精引入而發(fā)生副反應(yīng)產(chǎn)氣和負(fù)壓排氣不充分等；較多氣體同時可引起負(fù)極嵌鋰受阻，而造成黑斑、析鋰等。鼓脹電池滿電拆解05模組PACK工藝流程詳解目錄01模組02PACK五、模組PACk工藝流程詳解五、模組PACK工藝流程詳解電芯上料電芯掃碼電芯OCV/ACIR測試電芯絕緣檢測極耳整平/裁切/長度檢測電芯噴膠/烘干泡棉上料/噴膠/烘干電芯堆疊堆疊檢測堆疊壓緊模組入工裝模組涂導(dǎo)熱膠U殼上料打碼模組入殼安裝極耳支架極耳焊接極耳焊接質(zhì)量檢查絕緣耐壓檢測安裝絕緣蓋板安裝采樣線及端子端子焊接質(zhì)量檢查焊接采樣端子安裝端板組件安裝溫感及點(diǎn)導(dǎo)熱膠安裝鋁上蓋外殼焊接外殼焊接質(zhì)量檢查模組激光打碼模組EOL測試模組尺寸重量檢測模組貼標(biāo)簽?zāi)＝M下線極耳折彎壓平OCV/ACE測試工藝要求控制點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)備注車間溫度25±3℃內(nèi)阻變化OCVXV~XVSOC差異ACIRXmΩ內(nèi)阻一致性電芯壓差≤3mV電壓一致性電芯分選目的是，把電性能一致性好的電芯選出來配成一組，以保證模組或Pack電性能的一致性，延長Pack的使用壽命。模組一般由多個電芯通過串并聯(lián)組合而成，如果單體電芯一致性不好，模組壽命會變短，模組性能最后由最差的單體電芯決定。5.1OCV/ACE、電芯絕緣測試五、模組PACK工藝流程詳解電芯絕緣測試工藝要求控制點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)備注測試電壓XV大于系統(tǒng)電壓測試時間XS絕緣電阻穩(wěn)定性正極與鋁塑膜≥XMΩ正極漏電負(fù)極與鋁塑膜≥XMΩ負(fù)極漏電正極與負(fù)極≥XMΩ電芯自放電裁切前先壓住極耳根部，需要確認(rèn)不損傷極耳，極耳裁切使用刀模對極耳進(jìn)行沖切，裁切后極耳無卷邊、無目視可見的金屬粉塵，毛刺高度小于0.05mm。極耳裁切完即進(jìn)行長度檢測，極耳長度符合工藝要求。5.1模組-極耳整平/裁切/長度檢測五、模組PACK工藝流程詳解控制點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)備注噴膠量Xg粘貼穩(wěn)定性烘干溫度X℃膠粘度、粘貼效率烘干時間XS噴膠軌跡按工藝文件要求斷膠、位置偏移5.1模組-上料&噴膠&烘干五、模組PACK工藝流程詳解電芯按工藝文件要求先并聯(lián)成電芯組，電芯成組后再堆疊，每一個電芯組之間放置一塊泡棉，阻斷熱失控傳播。為了實現(xiàn)電芯組內(nèi)部連接，電芯堆疊前做極性檢測，兩相鄰電芯組之間的極性是相反的。電芯堆疊完成要檢查電芯是否對齊，并且壓緊電芯，防止電芯無法裝入殼內(nèi)，壓緊壓力和位移不能過大，防止電芯壓壞。5.1模組-電芯堆疊五、模組PACK工藝流程詳解控制點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)備注工裝壓力XN模組形變膠水混合比例1：X粘度、導(dǎo)熱系數(shù)涂膠量Xg導(dǎo)熱效率、重量出膠速度Xcc/s氣泡、膠量涂膠軌跡按工藝文件要求斷膠、位置偏移5.1模組-入工裝&涂導(dǎo)熱膠五、模組PACK工藝流程詳解入殼時通過伺服電機(jī)的扭矩和位置控制模式，控制入殼壓力和入殼行程，U殼兩側(cè)使用機(jī)械手對外擴(kuò)張，防止入殼過程泡棉移位和破損。5.1模組-入殼&打碼五、模組PACK工藝流程詳解控制點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)備注壓平壓力XKg支架斷裂、間隙過大貼合間隙Xmm虛焊、脫焊5.1模組-極耳折彎&壓平&焊接五、模組PACK工藝流程詳解控制點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)備注車間溫度25±3℃舒適度激光功率XKw焊縫寬度、深度焊接速度Xcm/S焊深、熔化、焊穿透鏡焦距Xmm焊縫寬度、深度保護(hù)氣體惰性氣體熔池氧化、金屬蒸汽污染、熔滴衍射焊接強(qiáng)度≥XN過流能力、內(nèi)阻焊接區(qū)外觀焊接區(qū)平整、焊縫寬度、斷焊控制點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)備注絕緣測試電壓XV大于電池系統(tǒng)電壓U測試時間XS絕緣電阻穩(wěn)定性正極與殼≥XMΩ正極漏電負(fù)極與殼≥XMΩ負(fù)極漏電耐壓測試電壓XV2U+1000上升時間XS瞬間擊穿保壓時間XS耐壓能力下降時間XS模組放電漏電流XmA電氣間隙、爬電距離、電芯擊穿5.1模組-絕緣耐壓測試五、模組PACK工藝流程詳解絕緣蓋板安裝到位，卡扣卡緊。采樣線為FPC一體式結(jié)構(gòu)，采樣端子按固定位置要確保貼緊匯流排，以免焊接過程出現(xiàn)脫焊、虛焊等。5.1模組絕緣蓋板&采樣端子安裝五、模組PACK工藝流程詳解由于電壓采樣是直接與電芯正負(fù)極相連，采集電芯正負(fù)極兩端的電壓，連接位置的阻抗過大，會影響電壓的采樣精度，進(jìn)而影響到后面的SOC估算、充放電保護(hù)閥值等，甚至引發(fā)安全事故。采樣線端子焊接采用激光焊，激光器的焊接系統(tǒng)為定制的光學(xué)配比，以增大焊點(diǎn)功率密度，用最小的能量輸入使產(chǎn)品熔化，這樣可以防止焊接溫度過高。5.1模組-采樣端子焊接五、模組PACK工藝流程詳解端板組件、鋁上蓋等安裝完成后，夾具要夾緊，相鄰兩邊之間要緊密貼合，避免出現(xiàn)縫隙或者錯位。溫度傳感器要貼到電芯表面并點(diǎn)導(dǎo)熱膠，傳感器不可懸空，保證導(dǎo)熱膠粘貼牢固。溫度傳感器容易破損，不可用力壓傳感器。5.1模組-安裝端板組件五、模組PACK工藝流程詳解控制點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)備注車間溫度25±3℃舒適度激光功率XKw焊縫寬度、深度焊接速度Xcm/S焊深、熔化、焊穿透鏡焦距Xmm焊縫寬度、深度保護(hù)氣體惰性氣體熔池氧化、金屬蒸汽污染、熔滴衍射焊接區(qū)外觀焊縫長度、寬度、位置、焊渣牢固性、平整度條碼掃碼讀取成功條碼缺失模組在焊接夾具里面，使外殼和端板壓得緊密，保證穿透焊接質(zhì)量。六軸機(jī)器人帶視覺對A面外殼焊接位拍照定位及測距，完成對A面外殼焊接，然后跳轉(zhuǎn)下一面繼續(xù)焊接。5.1模組-外殼焊接&激光打碼五、模組PACK工藝流程詳解控制點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)備注絕緣測試電壓XV大于電池系統(tǒng)電壓U測試時間XS絕緣電阻穩(wěn)定性正極與殼≥XMΩ正極漏電負(fù)極與殼≥XMΩ負(fù)極漏電耐壓測試電壓XV2U+1000上升時間XS瞬間擊穿保壓時間XS耐壓能力下降時間XS模組放電漏電流XmA電氣間隙、爬電距離、電芯擊穿單體電壓XV電壓采樣精度單體電壓壓差≤3mV電壓、SOC一致性有效電壓個數(shù)X個電壓缺失電芯溫度X℃?zhèn)鞲衅骶葴囟炔睢?℃?zhèn)鞲衅骶葴囟葌鞲衅鱾€數(shù)X個傳感器缺失5.1模組-EOL測試五、模組PACK工藝流程詳解控制點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)備注模組長度Xmm舒適度模組寬度Xmm能量密度、安裝孔偏移模組高度Xmm模組重量XKg模組標(biāo)簽標(biāo)簽內(nèi)容正確、清晰標(biāo)簽錯誤5.1模組-模組下線測試五、模組PACK工藝流程詳解Pack安裝孔檢測液冷系統(tǒng)氣密性測試下箱體上線下箱體清潔下箱體接插件安裝液冷板涂導(dǎo)熱膠模組緊固防火材料安裝采樣線束連接銅排分段連接從控及BDU支架安裝Pack檢查上箱體清潔密封墊安裝模組入箱箱體緊固PackEOL測試Pack氣密性測試主控從控盒安裝BDU安裝高壓銅排串聯(lián)/線束連接Pack尺寸檢查Pack稱重/下線充放電測試Pack包裝Pack入庫5.2pack五、模組PACK工藝流程詳解電池箱體與整車連接固定，主要通過螺栓連接安裝孔固定的方式，采用螺栓緊固的主要優(yōu)點(diǎn)是可靠性高。安裝孔位置不可出現(xiàn)偏移護(hù)或者位置不正確，保證電池包與整車的安裝。5.2pack-安裝孔檢測、氣密性測試五、模組PACK工藝流程詳解控制點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)備注車間溫度25±3℃舒適度、內(nèi)外壓強(qiáng)變化測試壓力XKpa工裝漏氣、水冷板漏氣充氣時間XS平衡時間XS保壓時間XS測試時間XS泄露量Xpa/min人工用助力臂將下箱體吊到AGV物料車上，人工用吸塵器清潔下箱體。員工作業(yè)時要注意安全，需要佩戴安全帽、勞保鞋。箱體清潔不可出現(xiàn)肉眼可見臟污、金屬物等，如有無法清理的臟污、異物，需要用抹布、酒精清理。5.2pack-下箱體上線清潔五、模組PACK工藝流程詳解熱冷板涂導(dǎo)熱膠控制點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)備注膠水混合比例1：X粘度、導(dǎo)熱系數(shù)涂膠量Xg導(dǎo)熱效率、模組重量出膠速度Xcc/s氣泡、膠量涂膠軌跡按工藝文件要求斷膠、位置偏移5.2pack-熱冷板涂導(dǎo)熱膠五、模組PACK工藝流程詳解下箱體插件安裝工藝要求控制點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)注意事項防爆閥螺栓4*MX*XIP67、扭力、漏裝螺栓、高壓安全高壓接口螺栓4*MX*X低壓接口螺栓4*MX*X防爆閥螺栓扭力XN高壓接口螺栓扭力XN低壓接口螺栓扭力XN支撐柱扭力XN箱體接插件安裝，少打螺栓或漏打扭力，箱體氣密不合格或出現(xiàn)高壓接插件松動，都是重大安全問題，產(chǎn)線需做管控。各接插件都帶有密封圈或密封墊，安裝前也必須檢查確認(rèn)?？刂泣c(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)備注螺栓X*MX*X漏打扭力、螺栓數(shù)量螺栓扭力XN電池包由多個電池模塊組成，電池模塊的裝配要求松緊度適中，各結(jié)構(gòu)部件具有足夠的強(qiáng)度，防止因電池內(nèi)部外力的作用而發(fā)生變形或破壞。電池模組又由多個動力電芯串并聯(lián)組合而成，電池模塊的裝配需要將電池模塊固定在鋁制箱體里，一般使用長螺栓穿過模組固定到箱體底部的螺母上；也有電池包為了節(jié)約空間，采用雙層模組的形式，會有安裝模組支架用于固定上層模組。5.2pack-模組緊固入箱五、模組PACK工藝流程詳解防火材料需人工安裝，每個模組防火墊需安裝到位。采樣線束安裝過程需確認(rèn)線束標(biāo)號與模組編號是否對應(yīng)，不允許錯位安裝，錯位安裝會有短路風(fēng)險，會造成采樣線束、BMS采樣板燒壞等現(xiàn)象。如發(fā)現(xiàn)插錯要馬上把線束拔出，并檢查線束和BMS采樣板是否有