锂电池生产二部.ppt

锂电池制造部培训资料 1 电池制造流程目录 电池制造部部门简介电池制造部流程图各工序简介及设备介绍互动环节 部门简介及机器附图 本部门为电池制造生产车间 本车间为无尘车间 相对湿度 2 温度21 3 必须穿戴防护用品 本部门为全自动生产线 生产速度40ppm 主要以机器生产为主 人员为辅 部门员工主要职责是如何保证机器能24小时正常运转 部门共8个工序 分别是制片 卷绕 入壳 点底 滚槽 注液 焊盖 封口 单条自动线日生产26650型号电池4万节 电池制造部流程图 极耳焊机 全自动卷绕机 自动入壳机 自动滚槽机 自动注液机 自动焊盖机 自动封口机 自动点底机 极耳焊工序目录 工序简介工序机器工序流程制成品结构图工序描述材料介绍相关电池制造过程 6 工序简介 什么是极耳焊 极耳焊是将正极极耳和负极极耳利用超声波分别焊在铝箔和铜箔上人员 前期单机单人 半年后一人两台设备三台正极极耳焊 每台生产速度15ppm三台负极极耳焊 每台生产速度14ppm 制片机 制片机工作原理图 整机检查 极耳安装 极片安装 参数设定 各部分半自动调试 整机自动运行 超声波工作原理 超声波金属焊接机是通过高频的机械振动对非铁磁性的金属物料工件进行焊接 在焊接过程中 将工件固定在焊座和焊头之间 焊头发生高频水平震动 将其中一个工件固定 另一个工件在其表面进行高频震动 工件间产生摩擦 摩擦震动破坏了两焊件表面的氧化层并清除表面杂质 实现牢固结合 焊接工件间的纯金属摩擦使表面电子扩散 并共享电子 电子扩散不到一秒钟内 两工件就形成牢固结合 极耳焊制成品结构图 11 极耳焊焊接极片 未焊接正极片 铝极耳 极耳胶带 保护胶带 焊接正极片 焊接负极片 未焊接负极片 铜极耳 焊接完成的正极片 焊接完成的负极片 正极 1 正极极耳焊供料及出料方式 卷料所需原材料及半成品 铝极耳 保护胶带 极耳胶带 已分切正极片 铝极耳 极耳胶带 保护胶带 未焊接正极片 工序描述 原材料在生产过程中所起的作用及影响 铝极耳 在电池的整个组成部分中 极耳所起的主要作用为导电 在整个生产过程中对于极耳的总长 外露 小留白都有着明确的工艺参数正极极耳过长或过短会影响焊盖造成无法焊接和极耳触碰电池壳体导致短路 13 单个极耳 极耳在后工序中的应用及影响 极耳胶带因动力电池在使用过程中是大电流放电 容易产生较高的热量 极耳胶带是高温胶带能防止因高温造成的短路 14 设备包胶系统 成型极耳胶带 保护胶带保护胶带是粘贴于正极上下留白处防止正负极接触从而造成短路 15 保护胶带 卷料极片在机器的运行焊接过程中必须保证极片无波浪 收卷必须整齐无明显凹凸 极片波浪较大及收卷不齐易造成卷绕不齐 16 已焊接完成的正极极片卷料 负极 供料及出料方式 卷料所需原材料及半成品 铜极耳 已分切负极片 未焊接负极片 已焊负极片 铜极耳 原材料在生产过程中所起的作用及影响 铜极耳 铜极耳在电池中所起的作用为导电 负极极耳所采用的为双极耳即两个极耳单段极片首尾各一个 在生产过程中对极耳的长度外露有着明确的工艺参数 极耳外露太长或太短会影响底壳焊的装配和焊接 焊在极片上的极耳 极耳在后工序中的影响 卷料极片在机器的运行焊接过程中必须保证极片无波浪 收卷必须整齐无明显凹凸 极片波浪较大及收卷不齐易造成卷绕不齐 已焊接完成的负极极片卷料 卷绕工序目录 工序简介工序机器工序流程工序描述材料介绍相关电池制造过程 20 工序简介 什么是卷绕 卷绕就是把极耳焊焊接好的正极片和负极片中间用隔膜隔开卷绕在一起 制成电芯 人员 卷绕运转单人单台设备 一期卷绕机4台 每台生产电芯速度10颗 分钟 21 全自动卷绕机 卷绕工艺流程图 负极片 正极片 送正极片 压正极片 上隔膜 卷针转动 负极片 送负极片 压负极片 切极片 切隔膜 贴终止胶带 电芯 下隔膜 全自动卷绕机描述 其为经制片机制做的正负极极片以及隔膜在主动开卷后分别经过张力控制 除尘 除静电 极片纠偏 品质检测等运作 并在导轮及极片导送机构牵送下进入卷绕部 卷绕制作结束后 贴完终止贴胶的电芯由机械手取下并进行烫孔 短路测定 并经光电计数器后由输送带送出 在制作过程中如检测到不合格品 自动投入废品收集箱 电芯的结构 电芯的结构是以极耳焊焊接好的正极片和负极片中间用隔膜隔开卷绕在一起贴上终止胶带加以固定 制成电芯 25 生产电芯原材料 正极极片黄胶带 高温保护胶带 绿胶带 保护胶带 负极片铜箔极耳 隔膜主要起到两个作用 1 绝缘层 可以有效的防止正负电极相接触而导致内部短路 2 半透层 这个主要存在于锂离子电池这类液体电池中 可以阻止体积比较大的分子通过而只允许小体积的带电离子通过 这样可以提高正负电极附近的浓度差 有利于离子的扩散 从而提高电池的存储效率 胶带电芯卷好后起固定作用对电芯的入壳起保护作用 卷绕的重要性 电芯卷绕的整齐度是电池分级的重要因素之一电芯的粗细会对后道工序的生产造成影响卷绕时电芯的产出质量直接影响到电池的成品率在生产原材料中隔膜 正负极片占比重较大 为降低成本起到很重要的作用 入壳 底壳焊工序目录 工序简介全自动入壳机全自动底壳焊接机工序流程工序描述材料介绍相关电池制造过程 工序简介 什么是电芯入壳 将卷绕好的电芯经过流水线 由自动机械手将其抓住放入入壳工位 自动冲裁下保护片放置在电芯负极段 压平负极耳 装入电池壳中 什么是底壳焊接 底壳焊焊接 是电芯入壳后的下一道工序 这道工序主要是将已经入完壳的电芯 通过焊接机将负极耳与电池壳底部焊接在一起 人员 全自动入壳机 全自动底壳焊接机前半年两人 后期一人控制 设备 电芯输送带一条 全自动入壳机一台 全自动底壳焊接机一台 电芯输送带 型号 JTM ZDSL 26650 I用途 将全自动将卷绕后的锂电池电芯抓取到输送带 经直径测量后送到入壳机 产能 个 分钟外型尺寸 0 95M L 0 7M W 1 6M H 特点 体积小 无噪音 动作准确 人机界面 操作简便直观 电芯输送带 卷绕机电芯抓取机械手 缓存电芯机械手 全自动入壳机 半自动底壳焊接机 全自动底壳焊接机 介绍入壳 入壳就是通过机械手将电芯装入电池壳中 其中注意点是电芯直径需一致 电芯负极耳需压平盖住下保护片 入壳后电芯需接触到电池壳底部 介绍底壳焊 底壳焊焊接 将负极极耳与电池壳底部焊接在一起 其中注意点是焊针不能碰到电芯隔膜 焊接过程不能出现虚焊 入壳底壳焊的工艺流程 取电芯 装下绝缘片 入壳 送至滚槽 焊电池 装上绝缘片 底壳焊工作描述 1底壳焊点焊方法是一种利用工件自身的电阻 施加在工件上的加压力和导通的大电流 在工件接触部产生焦耳热 进行熔融的金属连接方法 2 决定焊接的主要因素电流值 通电时间 加压力 电流密度 电极材料 工序的原材料 半自动相关图片 装下绝缘片 入电池壳 焊电池 滚槽工序目录 工序简介全自动滚槽机工序流程工序描述材料介绍相关电池制造过程 工序简介 什么是滚槽 辊槽是电池在电芯入壳后注入电解液之前 要用专用的滚槽机进行电池的滚槽和密封涂胶 为电池之后焊接电池盖和封口做准备人员 全自动滚槽机一人控制设备 全自动滚槽机一台 半自动滚槽机 圆柱电池全自动滚槽机 简要说明 设备功能 用于圆柱钢壳电池的滚槽详细介绍 设备功能 用于圆柱钢壳电池的滚槽 外形尺寸 L W H 800 550 900 重量 230kg 产品规格 14 32mm 长度lOOmm以内 自动送料 自动脱料 电源 AC380V0 65Kw 气源 0 6 O 7MP 全自动滚槽机 介绍滚槽 滚槽是在电池上部用滚刀滚出一圈凹坑 目的一是固定住电芯 使电芯在电池壳中不上下晃动 二是后期能托住电池盖 注意点是不能将电池滚裂 滚槽尺寸不能有错 滚槽工艺流程 送料至槽口 上顶杆 侧顶杆 滚刀 同时复位 推料 涂胶 结束本工序生产 装上绝缘片 滚槽工作描述 1电池经送料部分由送料气缸送至车坑上顶杆下部 由上顶杆和侧顶杆将电池在传动部分中心定位 上顶杆在压缩气缸作用下将电池准确压入定位模内并对电池施加一定的压力 定位模在马达的驱动下高速旋转 2在旋转同时车坑刀在气缸推动下接触电池后在电池身上形成一道浅坑 至规定的形成 车坑刀及上上顶料杆和测顶杆复位至起始状态 3车坑好的电池在后一个电池的推动下进入加沥青位置并由气缸驱动的定位夹定位 依靠磨擦轮带动电池旋转 加沥青针头落下 同时沥青泵动作将沥青均匀的涂加在车坑部位 之后个动作回到初始状态 定位夹松开 已加沥青电池受输送料槽内 电池推动到下一个位滚槽工作原理置 图片对比 工序的原材料 滚槽 装上绝缘片 涂胶 注液工序目录 工序简介注液设备工序流程工序描述材料介绍相关电池制造过程 工序简介 什么是注液 就是利用注液泵把电解液喷入装有注液杯的电池里 抽真空给电解液一个 0 1MPa的压力差 从而使电解液浸透电芯 人员 全自动注液机一人控制设备 全自动注液机一台 两台真空泵 半自动注液机 低湿手套箱 设备功能和原理介绍 该设备应用于为要求在低湿环境工作的工艺提供配套的低湿工作环境 1 2总体结构 附图 整机尺寸 根据工序设备人员配置测定设备技术参数 3 1温度 30 3 2湿度 2 3 3回风露点 28以下箱体耐负压能力 0 012MPa箱体结构稳定 密封性良好 能抽真空到 0 012MPa以上 直线式全自动注液机 功能 适用圆柱电池的注液工艺设备产能 速度 60PPM 根据注液量定 注液精度 根据海霸泵注液精度定 一般 6 空气湿度 小于2 设备产品的合格率 99 设备故障率 5 只由设备造成的故障 电源 220V 3KW气源 0 6 0 8MPa真空源 0 07 0 09MPa适用产品 钢壳圆柱电池机架采用钢结构 机器尺寸 长3 3MX宽0 7MX高1 7M 上料机械手 注液前称重 注液上料机构 真空 注液 加压机构 下料机械手 注液后称重 注液下料机构 转盘式全自动注液机 转盘式全自动注液机 半自动注液工艺流程 插注液杯 装电池 电池注液 抽真空 出电池送激光焊 注液机调试 空壳检测 实电池称重并记录 称重计算注液量 全自动注液机工艺流程 电解液量不合格剔除 合格电池流入下工序 注液后称重 抽真空 充氮气循环 抓取电池 注液前称重 注液前抽真空 注电解液 不合格电池维修 合格后电池流入下工序 维修还不合格电池报废 半自动注液工序描述 1 注液杯工作注液杯也可称为圆柱形漏斗 专门用于圆柱形锂离子电池生产2 注液机工作电池通过夹具定位于工作台面 通过调节注液机的定位距离及步距使注液嘴精确的注入注液杯中然后落下真空罩抽真空 使得电池壳内处于真空状态 电解液从注液杯中流入电池 充氮气给电解液一个0 1MPa的压力差 从而使电解液注入的效果更佳3 海霸泵工作海霸泵在回程时液体被抽进泵头镗内 入口单向阀在吸入行程时打开而出口单向阀一直处在关闭位置 在向前行程时 出口单向阀被打开而入口单向阀被关闭 液体被泵出泵头镗 注液机 海霸泵 注液杯 材料介绍 1 电解液是由电解质和电解质溶剂组成2 电解液是锂离子在电池两个电极间的传输媒介 在电池的工作过程中电解液保证锂离子传输的连续进行3 电解液对电池的初容量和内阻有影响 半自动注液流程图片 空壳检测 插注液杯 装电池 出电池 手套箱抽真空抽真空 电池注液 工序简介盖帽焊机工序流程工序描述材料介绍相关电池制造过程 69 激光焊盖工序目录 工序简介 什么是激光焊盖 电池盖焊接就是指通过激光将电池正极耳与电池盖焊接在一起 什么是激光焊 激光焊接就是利用激光束优良的方向性和高效率密度等特点来进行工作的 通过光学系统将激光束聚集在很小的区域 在极端的时间内 由于材料对激光的吸收使被焊处形成一个能量高度集中的局部热源区 并引起一系列物理和化学变化 从而使被焊物融熔并形成牢固的焊点和焊缝 人员 全自动焊盖机一人控制设备 一台全自动盖帽焊机 一套激光机 半自动焊盖机 全自动焊盖机 激光焊盖工艺流程 盖帽焊接不牢剔除 合格盖好电池盖 拉力检测焊接牢固强度 激光焊接 注液已注液 拉直 檫拭正极耳上的电解液 放入电池盖 正极耳对准电池盖铝板 重新焊接盖帽 维修还不合格电池报废 流入封口工序 激光焊接注液后的电池 利用激光将正极极耳于电池相连接 焊接过程中 注意极耳上的焊点 以及电池极耳与电池盖的焊接牢固度 所需原材料 电池盖 放电池 收电池 焊接完的电池 放电池盖 75 激光焊接的工序描述 焊接的主要工作是对注液以后的电池进行焊接工作 焊接之前我们首先需把电池极耳拉直 将极耳上的电解液擦干净 电解液未擦干会影响电池焊接的质量 导致虚焊等情况 在焊接过程中我们必须保证电池质量 放电时电池极耳必须在电池盖两空中心处 不能偏向气孔 遮住气孔将会影响电池的爆破 会有安全隐患 收电池时必须保证电池无虚焊情况 虚焊电池也就断路了 在收电池时极耳必须折90 防止极耳碰壳现象 极耳碰壳会造成电池短路 图片对比 原材料在生产过程中所起的作用及影响电池盖 电池盖是用来连接正极极耳的导体 电池盖由密封圈 焊接盘 钢板组成 电池盖焊接盘周围的4个小孔其防爆作用 电池盖一般有二次防护 当电池内部气压过大 第一次焊接盘会脱离 起断电作用 第二次保护电池盖内部钢板脱落鼓起 释放电池能量 电池盖 拉极耳左手食指依住电池辊槽部位 右手拿镊子将极耳