動力電池安全設(shè)計工藝控制過程

接著上一期的繼續(xù)討論。除了原材料以外，對生產(chǎn)過程中的工藝控制、設(shè)備磨損等引入的雜質(zhì)，都會引起電池安全性能的降低，本文就從工藝過程入手，一一來解析每一步需要注意的關(guān)鍵點，以此來提高電芯再制造過程中的穩(wěn)定性和后續(xù)的安全性能。

1、 勻漿

漿料的分散是鋰離子電池制作的第一步，從圖中可以看出，勻漿設(shè)備的罐體、攪拌棒以及運輸管道都是金屬制成的，因此便有可能引入金屬雜質(zhì)，同時設(shè)備長期運轉(zhuǎn)也會導(dǎo)致磨損，這就要求鋰電生產(chǎn)企業(yè)在勻漿前對罐體進(jìn)行清潔，定期對攪拌設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)，對管道進(jìn)行及時清潔，并持續(xù)跟蹤勻漿后電池的性能，建立屬于自己企業(yè)內(nèi)部的清潔標(biāo)準(zhǔn)，從而生產(chǎn)出合格的鋰離子電池。另外需要指出的是，由于很多企業(yè)并不能保證一個勻漿線只制作一種類型的電池，那就需要在原材料切換時對管道進(jìn)行徹底的清洗，防止不同批次的粉料混在一起，給后續(xù)帶來不必要的性能以及安全損失，當(dāng)然，清潔的頻次、清潔后的標(biāo)準(zhǔn)等等都需要長期進(jìn)行摸索，不同設(shè)備、材料的要求都是不一樣的，在此，老李不再多說。

2、 涂布

對于涂布而言，各個輥的清潔、以及磨損后的修復(fù)是比較重要的，這樣可以避免雜質(zhì)的引入，況且現(xiàn)在隨著雙面涂布設(shè)備的普及，涂布速度越來越快，涂布設(shè)備的長度也是越來越長，因此，及時的發(fā)現(xiàn)問題，將會極大的提高電池的安全性。

3、 碾壓

其實和涂布一樣，隨著能量密度的提高，材料的壓實密度也越來越高，因而對碾壓輥的清潔和保養(yǎng)就是避免雜質(zhì)引入最好的管控手段。

4、分切

對于高度自動化的鋰離子電池生產(chǎn)企業(yè)而言，勻漿涂布出來的正負(fù)極寬度都是很寬的，所以一般都要進(jìn)行分切，分為一般是用金屬的分切刀將寬幅分切成窄幅，從而適應(yīng)后續(xù)工序。這就引入了關(guān)鍵的指標(biāo)——毛刺，毛刺是與安全直接相關(guān)的，過大的毛刺將會直接導(dǎo)致電池短路，所以，對于毛刺的控制是每個鋰離子電池生產(chǎn)企業(yè)所要控制參數(shù)之中的重中之重。怎么去控制？一方面在于設(shè)備的精度、分切的工藝以及對橫向以及縱向毛刺的要求水平，另一方面在于分切刀的保養(yǎng)。每個企業(yè)都有自己的控制標(biāo)準(zhǔn)以及點檢規(guī)則，在此也不在多說。

5、激光切

這個工序的主要目的在于用激光從箔材中切出極耳部分，和分切一樣，關(guān)鍵控制點在于激光切后毛刺的控制水平，以及激光切之后粉塵和雜質(zhì)是否能及時的清潔和移除，這也有賴于設(shè)備的自動化水平以及一系列先進(jìn)的在線監(jiān)測系統(tǒng)。

6、卷繞/疊片

對于卷繞而言，卷繞的對齊度，負(fù)極包覆正極的程度，以及最終切斷后正極、負(fù)極以及隔膜的毛刺程度是控制的關(guān)鍵點；

對于疊片而言，同樣也是對其度、包覆程度等等，都是屬于和安全性相關(guān)的指標(biāo)，尤其是邊角處，更是控制的目標(biāo)；

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，在線X-Ray檢測系統(tǒng)發(fā)揮了其應(yīng)有的作用，取代了之前目測或抽檢的方法，極大的提高了生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品的合格率；

小結(jié)：這次主要講了從勻漿到卷繞的過程中所需要關(guān)注的與電池安全相關(guān)的檢測點，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，相信更多的、更好的設(shè)備以及生產(chǎn)工藝將會應(yīng)用到鋰離子電池的生產(chǎn)過程中，相信鋰離子動力電池的未來一定是光明的、同時也是安全的。下期將繼續(xù)從工藝流程入手，給大家簡單介紹一下過程中需要關(guān)注的與安全相關(guān)的檢測點，希望大家繼續(xù)關(guān)注。