汽車的電氣化方向已經(jīng)毫無懸念,加上國家政策的導(dǎo)向,每年因積分政策新增的新能源車就達(dá)到了130萬輛之多,這還不包括新晉的新能源車廠的產(chǎn)量。受此影響,汽車的動(dòng)力電池的市場需求量也被瞬間放大,甚至不少鎳氫電池的生產(chǎn)企業(yè)也在這一大的市場環(huán)境下紛紛轉(zhuǎn)型。然而,汽車動(dòng)力電池雖然也多采用了三元鋰技術(shù),但其應(yīng)用場景和制造工藝又完全不同于應(yīng)用在3C領(lǐng)域的三元鋰電池,畢竟,車輛的安全大于天。今天,我們主要帶您了解下動(dòng)力電池的完整生產(chǎn)過程,讓您進(jìn)一步了解動(dòng)力電池如何通過“智造”來保證新能源汽車的安全與長續(xù)航。
我們本次參觀的是比克電池位于河南鄭州工業(yè)園區(qū)的生產(chǎn)線,據(jù)負(fù)責(zé)人介紹,比克電池2016年在國內(nèi)動(dòng)力電池的市場份額為10%,三元鋰電池的占比30%,2016年裝車超過50000輛,在國產(chǎn)電池供應(yīng)商中排名第一。鄭州生產(chǎn)線目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高度自動(dòng)化的“智造”水平。就在我們在參觀的同時(shí),鄭州比克電池迎來了“日產(chǎn)百萬”的大日子。由于生產(chǎn)車間對于防塵和防泄密的級(jí)別極高,我們無法在現(xiàn)場拍攝,對于電芯的生產(chǎn)過程我們盡量用清晰簡潔的文字輔以我們能找到的資料圖片來為您最大程度的還原現(xiàn)場。
據(jù)鄭州比克電池總經(jīng)理韓文東介紹,我們所參觀的生產(chǎn)車間采用了高度自動(dòng)化的“智造”系統(tǒng),從原材料到電池成品共需要大約10道工序,每一道工序都會(huì)盡量減少人為干預(yù),以此來保證最終成品電芯的安全性和一致性。
這個(gè)車間的作用是將嚴(yán)格計(jì)算配比的正負(fù)極所用的材料在勻漿罐里充分?jǐn)嚢杈鶆?,在這一過程中需要嚴(yán)格控制粉塵,以防止粉塵對電池一致性產(chǎn)生影響,其粉塵管控水平相當(dāng)于醫(yī)藥級(jí)別。
涂布車間會(huì)將攪拌好的漿料均勻附著在鋁箔上,然后在使用專用油加溫的烘箱內(nèi)進(jìn)行懸浮烘干,其目的是避免漿料流動(dòng),保證附著均勻。這也是保證電池成品性能一致性的重要環(huán)節(jié)。
圖片來源于網(wǎng)絡(luò),非現(xiàn)場實(shí)拍
在碾壓車間里,通過壓力為50噸左右的輥將附著有正負(fù)極材料的鋁箔進(jìn)行碾壓,一方面讓涂覆的材料更緊密,提升能量密度,保證厚度的一致性,另一方面也會(huì)進(jìn)一步管控粉塵和濕度。遺憾的是,由于目前國內(nèi)材料在熱穩(wěn)定性上還與國外的材料有一定的差距,為了保證安全和達(dá)到更好的性能,比克目前采用的均為進(jìn)口原材料。
圖片來源于網(wǎng)絡(luò),非現(xiàn)場實(shí)拍
將碾壓后的鋁箔根據(jù)需要生產(chǎn)電池的尺寸進(jìn)行分切,并充分管控毛刺(顯微鏡下可見)的產(chǎn)生,這樣做的目的是避免毛刺扎穿隔膜,產(chǎn)生嚴(yán)重的安全隱患。目前分切車間的分切速度為每分鐘60米。
圖片來源于網(wǎng)絡(luò),非現(xiàn)場實(shí)拍
分切完成后,需要進(jìn)一步處理極片里的水分,水分過多會(huì)影響電池性能,水分過少會(huì)產(chǎn)生掉粉,同樣影響性能。所以,這個(gè)車間的作用就在于讓正極材料與基體間以最少的水分和諧相處。
圖片來源于網(wǎng)絡(luò),非現(xiàn)場實(shí)拍
一定長度的極片烘烤后被加上白色的隔膜后在這里纏繞成卷芯。由于負(fù)極需要包裹正極,中間還有隔膜,而正負(fù)極極片的差又要控制在零點(diǎn)幾毫米內(nèi)(零點(diǎn)幾毫米內(nèi)完成負(fù)極包裹正極與隔膜),因此,這里的自動(dòng)化程度和精度進(jìn)一步提高。目前的卷繞機(jī)速度為2秒/個(gè)。
這里是我們參觀的生產(chǎn)車間內(nèi)自動(dòng)化程度最高的一個(gè),已經(jīng)完全可以做成關(guān)燈車間,完全不需要認(rèn)為干預(yù),其每分鐘的裝配量為130顆電池。據(jù)悉,這里是比克電池的第二代裝配車間,第一代車間的裝配量為每分鐘60顆,預(yù)計(jì)在年底投入使用的新車間是第三代裝配線,其裝配量為每分鐘220顆。
這一車間也采用了無人操作的設(shè)計(jì),主要是將電解液注入裝配好的電池內(nèi),通過全自動(dòng)的注液、稱重來控制電解液注入量。如果電解液注入量過大,會(huì)導(dǎo)致電池發(fā)熱甚至直接失效,如果注入量過小,則又影響電池的循環(huán)性。
圖片來源于網(wǎng)絡(luò)
將注液后的電池加上帽蓋后進(jìn)行焊接封口,雖然程序叫封口,但其實(shí)每個(gè)電芯在帽蓋上都會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)安全閥,當(dāng)電池發(fā)熱量過大時(shí),電芯上的安全閥會(huì)打開泄壓,防止單顆電芯的故障影響電池模組甚至整個(gè)電池包和車輛的安全。至此,其實(shí)一顆電芯的生產(chǎn)就算完畢了,但由于動(dòng)力電池的特殊性,這里還要增加一道工序。
圖片來源于網(wǎng)絡(luò),非現(xiàn)場實(shí)拍
在這里,每顆電芯都會(huì)產(chǎn)生唯一身份證號(hào)碼。日后如果出現(xiàn)故障,只要通過掃碼就可以看到這顆電池的所有信息,誰家提供的原材料,在哪條生產(chǎn)線生產(chǎn),生產(chǎn)過程中的一切環(huán)節(jié)都能做到有據(jù)可查,有可追溯性達(dá)到了100%。
至此,一顆電芯完成了其從原材料到成品的全過程,后面要做的就是篩選一致性,然后根據(jù)不同車企的需求來進(jìn)行模組和Pack封裝,直至最后裝載于新能源車上為我們的出行提供更清潔更充沛的動(dòng)力和更長的續(xù)航里程。在此次參觀即將結(jié)束時(shí),鄭州比克電池總經(jīng)理韓文東表示:“目前鄭州的電池生產(chǎn)線已經(jīng)達(dá)到了國際一流的水平,但與頂尖企業(yè)還有差距,比克也會(huì)不斷提升其自動(dòng)化“智造”程度,縮短這一差距,甚至完成超越。動(dòng)力電池的安全性大于天,比克也會(huì)懷著一顆敬畏之心來對待每一顆電芯?!?/p>
來源:第一電動(dòng)網(wǎng)
作者:汽車科技
本文地址:http://www.medic-health.cn/kol/58128
本文由第一電動(dòng)網(wǎng)大牛說作者撰寫,他們?yōu)楸疚牡恼鎸?shí)性和中立性負(fù)責(zé),觀點(diǎn)僅代表個(gè)人,不代表第一電動(dòng)網(wǎng)。本文版權(quán)歸原創(chuàng)作者和第一電動(dòng)網(wǎng)(www.medic-health.cn)所有,如需轉(zhuǎn)載需得到雙方授權(quán),同時(shí)務(wù)必注明來源和作者。
歡迎加入第一電動(dòng)網(wǎng)大牛說作者,注冊會(huì)員登錄后即可在線投稿,請?jiān)跁?huì)員資料留下QQ、手機(jī)、郵箱等聯(lián)系方式,便于我們在第一時(shí)間與您溝通稿件,如有問題請發(fā)送郵件至 content@d1ev.com。
文中圖片源自互聯(lián)網(wǎng),如有侵權(quán)請聯(lián)系admin#d1ev.com(#替換成@)刪除。