EV气密测试工序工艺手册

适用范围：AMENDMENTRECORDSREV.ECNNO.CHANGEDESCRIPTIONEFF.DATEPREPAREDBYAPPROVEDBYA目录1工序目的 32设备简介 32.1设备功能和原理介绍 32.2设备动作分解 32.3设备主要部件 42.3.1自动扫条码机构 42.3.2机械手 42.3.3测试腔体 42.3.4氦检仪 42.3.5真空泵 42.3.6入盘机构 52.4设备技术参数 53动作流程 64气密测试工艺原理 64.1氦检原理 64.2氦质谱检漏仪工作过程 74.3氦检辅助系统工作过程 84.4氦检关注参数 95工艺参数 126来料管控要求 127环境管控要求 128测量系统分析(MSA) 139人员管控要求 149.1辅助工具 149.2劳保用品 149.3人员培训要求 149.4安全要求 149.4.1公司安全方针 149.4.2注意事项 1510常见异常及应对处理措施 1510.1气密NG 1510.2壳体异常 161工序目的本工艺手册根据“人、机、料、法、环、测”质量控制方法，内容涵盖EV气密测试设备原理、动作分解，工艺原理、工艺参数，来料、环境管控，测量系统分析，人员管控要求等，以便公司内员工学习及经验的积累，旨在提高EV卷绕工序产能和内外部客户满意度。2设备简介2.1设备功能和原理介绍该设备用于测试方形铝壳电池的密封性，采用真空式氦气检漏方法，为全自动化连线设备。检测原理如图1所示，来料电池内部充有氦气，气压为-20±5KPa，检测时，把待检电池送入测试腔体中，测试腔体密封，使用真空泵对测试腔体抽真空，在内外压差的作用下，氦气通过电池漏孔，从电芯内部进入测试腔体，通过氦检仪检测一定时间内电池的氦气泄漏量，来判断电池的密封性。（参照工艺文件版本：TPFC-FFH3H0-3rdlinever4.0--20140609）图1真空式氦气检漏原理示意图2.2设备动作分解1拉72173系列（如277Ah、280Ah、302Ah等）、2拉54173系列（如200Ah、206Ah等）3拉48173系列（如100Ah、105Ah、135Ah等）工位循环时间/s扫码4S电芯上料10S工位测试28S转运至下料拉带12S电芯下料10S2.3设备主要部件2.3.1自动扫条码机构该机构完成读电芯条码工作，并把电芯条码信息记录在系统内，以便与测试数据进行绑定（买方提供条码枪，卖方编写读码程序）2.3.2机械手a)机械手的负载：≥3.5kgb)机械手具备断电、断气保护功能，任何时候都不会因为断电或断气而损坏电池c)所有与电池接触的零件表面，需采用软性绝缘材料d)与电池接触零件耐电解液腐蚀e)机械手为柔性机械手（机械手在取放料过程中有防呆功能，如在上料时，若电池卡住，可以通过位置传感器防止机械手一直往下移动而损坏电池）2.3.3测试腔体a)测试腔体密封性：抽真空至20Pa，保压2min以后开始测试1min内测试腔体的压降≤50Pab)密封圈在正常情况（每天工作21h）下使用寿命≥1个月连续生产使用2.3.4氦检仪该仪器用来检测电池的泄漏率，主要参数如下：a)最小可检漏率：≤10-12Pa•m3/s漏率显示范围：≥1.0×10-12Pa•m3/s～1.0×10-3Pa•m3/s响应时间：≤1sd)检漏口最高压力：1500Pa外置标准漏孔：≤10-8Pa•m3/s（标准漏孔校准的不确定度/准确度≤10%）内置标准漏孔：≤10-8Pa•m3/s（标准漏孔校准的不确定度/准确度≤10%）2.3.5真空泵真空泵用来对测试腔体抽真空，主要参数如下：a)真空度：≤5Pa（能达到的最小真空值）b)抽速：≥250L/min2.3.6入盘机构该机构用于取RGV车运送过来的空托盘，并把气密测试OK电池放入取过来的空托盘内，同时把满盘托盘移动至RGV取盘位置，实现空托盘与满托盘自动切换，入盘机构在高温（45℃）环境中2.4设备技术参数1.设备优率：100%（因设备原因造成的产品损坏）2.生产速度：≥6PPM3.设备故障率：≤2%4.设备电气5.当设备功率小于等于3KW时，使用单相电源，电压AC220±10%，（AC220V/50Hz/单相）；当设备功率超过3KW时，使用三相电源，电压AC380V±10%（AC380V/50Hz/三相），如设备超出此要求需自带稳压电源6.设备电流100A以上，须安装电流表，以监控设备的电流稳定性7.设备电源进线端须配备开关，不能只配端子或接触器8.压缩气体(1)普通空气：0.5~0.65MPa，设备压缩空气接入口外径为12mm(2)气管颜色及文字标识：“真空管”-绿色、“压缩气管”-蓝色、“高压管”-红色，文字标识贴于设备部件、管道接口处9.真空源：<-90KPa，真空管进口处安装单向阀10.设备使用环境温度5～35℃，RH<60%，无可燃性、腐蚀性气体11.数据采集系统(1)支持设备信息的实时提交和不定时信息的输出(2)实时提交设备状态：如运行、待机、故障及状态的转移(3)支持实时提交人工干预设备的操作日志(4)实时提交设备的报警信息(5)可以输出设备的工作参数12.实时获取、保存每个产品对应的追溯记录（见表1），并与电芯条码绑定，生成.csv文件保存在工控机的指定文件夹内，供买方信息管理系统读取 13.其它(1)重复性≤8%*准确度(外置标漏校准的不准确度/准确度)(2)无漏杀，过杀：≤0.1%(3)设备关键部件及管路耐电解液腐蚀或者有电解液防护机构(4)蓝本电池检测条件：检漏口压力<40Pa时开始取数据，5s后记录测试数据。3动作流程4气密测试工艺原理4.1氦检原理氦质谱检漏法是利用氦检仪的氦分压力测量原理，实现被检件的氦泄漏量测量。当被检件密封面上存在漏孔时，示漏气体氦气及其它成分的气体均会从漏孔泄出，泄漏的气体进入氦检仪后，氦检仪测出气体中的氦气分压力信号值。在获得氦气信号值的基础上，通过标准漏孔比对的方法就可以获得漏孔对氦泄漏量，如图1。4.2氦质谱检漏仪工作过程4.3氦检辅助系统工作过程4.4氦检关注参数1、氦质谱检漏仪模拟计算和关键性能参数氦质谱检漏信号的模拟计算。当初始氦分压为零或可以补偿至零时，函数关系式：从公式（1）看关键点：（1）氦检时间：一般设定≥3T，设备的响应时间T可以通过校准时测量出来（2）真空度：材料表面、污染物、湿度（3）进入质谱室中的氦分压氦检仪的关键性能参数参数值最小检漏/P5.0E-13响应时间/s≤1漏率指示范围/P1.0E-2~1.0E-13检漏口最大压力/P1500质谱管最大压力/P3E-3检大漏功能型号不具备2、氦质谱检漏仪漏率的测定采用的被压法，可依据钟罩法原理，计算被检件的漏率Q的公式如下：从公式（2）看关键点：（1）灵敏度：需要对质谱仪精确校准（2）实际注氦气浓度3、氦质谱检测氦的来源关键点：（1）温度T：氦检测试时的温度和校验时的温度差异（2）本底值：灵敏度要大于最小准许漏率1~2个数量级4、漏率标准的确定需要检验辨识的一般为人眼无法辨识的微孔（＜0.5mm），且被检件所在环境压力（10-）。5工艺参数1拉72173系列（如277Ah、280Ah、302Ah等）、2拉54173系列（如200Ah、206Ah等）3拉48173系列（如100Ah、105Ah、135Ah等）项目工艺参数真空度≤40pa抽真空时间15±5S测试时间≥3S注氦压力≥0pa漏率≤9.9*10-7Pa.m3/s6来料管控要求来料铝壳外观顶盖状态电池MES信息已顶盖焊接电芯无凹坑、无划痕焊接处无爆点、偏光、针孔等不良入壳测试最后一次结果必须OK7环境管控要求指标规格温度（℃）15~30℃湿度（%）≤45%洁净度30万级8测量系统分析(MSA)气密测试MSA报告判定标准JudgeApprovedNeedImproveRejectEffectivefortheoperator≥90%80%≥Effective<90%<80%Kappa≥75%40%≤Kappa<75%<40%分析结果ItemsResultJudgmentEffectivefortheoperator90.00%ApprovedKappa86.53%Approved9人员管控要求9.1辅助工具无尘纸、酒精、收纳盒、锉刀、清洁牙刷、放大镜、铁氟龙等9.2劳保用品无尘服、口罩、劳保鞋等9.3人员培训要求新员工在入职培训后，由HR进行入职培训考核；岗前培训考核60分为合格，低于60分给予补考一次的机会，补考仍不合格者予以辞退。岗前培训合格后，分配上拉由组长在一周内对员工进行定岗。定岗后，由专门人员对其实施培训，培训内容为岗位对应的应知应会文件知识与作业方法。考核：理论考核+实操考核。考核合格后发放《上岗证》。9.4安全要求新员工入职必须参加安全教育培训并通过考核，目的是关爱员工健康安全，减少工伤，降低成本，促进企业和谐发展；另外普及安全常识，强化各员工的安全和自我保护意识。9.4.1公司安全方针消防方针：预防为主，防消结合。安全生产方针：安全第一，预防为主。环境方针：保护环境，清洁生产，节能高效，全员参与。职业健康安全方针：以人为本，健康安全，预防为主，科学管理。三不伤害：不伤害自己，不伤害他人，不被别人伤害。工作重点是防火、防爆工作，以防止重大火灾事故的发生；例如生产中用到酒精、电解液等化学危险品以及气瓶等压力容器。重要防范区：仓库、干燥房、压力容器等。锂电池着火属于轻金属火灾，扑救方法特殊，须防止电池着火。要严格遵守设备安全操作指示，避免工伤与设备事故的发生。要认真遵守化学品工作指示，在有职业健康安全危险的岗位，须采取充分的劳动保护措施，同时搞好环境卫生管理，杜绝职业病，营造良好的工作氛围。9.4.2注意事项做好设备、设施、工装、夹具等安全检查、维护保养工作，坚决不用待病设备设施；新入职新员工较多要定期进行班组安全培训知识，强化安全意识，提高自我防护能力；人员必须遵守公司相关安全文件和设备操作规程，要经常自查责任区域的安全隐患；要经常自查、督促员工正确佩戴使用劳保防护用品；经常在生产区域进行检查，及时制止、纠正员工违规、违章作业；员工必须持证上岗，禁止无证上岗作业，杜绝一问三不知人员上岗作业10常见异常及应对处理措施10.1气密NG案例：1.21年6月20号，三拉气密3工位频繁测试NG，经排查实为注氦气嘴未和注液孔完全贴附导致氦气泄漏，后续调整气嘴高度，在工位底部垫付Mylar底板增加电芯高度。2.通常每个品种最后清尾时都会有一定数量的电芯气密NG，有部分是顶盖有缺陷无法通过补焊修复，还有少量电芯外观无明显异常，但是气密测试就是NG。对于这类电芯我们会采用拉爆的方式去验证哪个地方漏气，一般为焊接处侧面针孔无法补焊修复，还有就是来料极柱漏气，因我司顶盖供应商无法很好的去改善，所以几乎每一批次都会有极柱漏气的电芯，对产线带来很大的困扰。3.21年12月9号因一拉气密4工位注氦口被堵塞，且工位未被屏蔽，在开启的状态下生产了两个班次。导致这两个班次此工位生产的电芯气密数据均为OK，相当于未进行气密测试，后续打Marking拦截电芯进行倒置实验未漏液则放行流拉。10.2