提升電芯量產(chǎn)一致性及良率

陽(yáng)如坤吉陽(yáng)能自動(dòng)化董事長(zhǎng)提升電芯量產(chǎn)一致性及合格率2014.6.19廣東深圳yangrukun@2Contents1.電池一致性的概念

2.影響一致性的因素3.制造一致性的選擇4.電池制造的合格率電池一致性的概念衡量電池一致性早都有明確的統(tǒng)計(jì)學(xué)定義，這個(gè)定義就是，數(shù)學(xué)概念應(yīng)該用：標(biāo)準(zhǔn)差Ｓ及標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)；YourCompanynameorLOGO3標(biāo)準(zhǔn)差S=

標(biāo)準(zhǔn)差可以用來(lái)表征相同規(guī)格產(chǎn)品的同一參數(shù)的一致性比較，如同為10Ah電池的制造容量標(biāo)準(zhǔn)差。標(biāo)準(zhǔn)偏差系數(shù)

標(biāo)準(zhǔn)偏差系可以用于表示不同規(guī)格產(chǎn)品的同一一致性的能力。具有更廣泛的代表性。如不同容量電池，衡量制造系統(tǒng)的制造電池的容量一致性能力。衡量電池制造一致性的指標(biāo)很多，全部統(tǒng)計(jì)會(huì)有幾百個(gè)指標(biāo)，總括起來(lái)分為三類：材料一致性指標(biāo)，如：化學(xué)成分含量，密度，顆粒分布，雜質(zhì)含量，零件尺寸等等，每種材料的每個(gè)特性參數(shù)都會(huì)與一致性相關(guān)；制造過(guò)程一致性指標(biāo)：如漿料粘度，固含量，涂布厚度，卷繞張力,卷繞整齊度，疊片整齊度，連接電阻等等制造結(jié)果一致性指標(biāo)，電池最終性能參數(shù)：容量，內(nèi)阻，自放電，動(dòng)態(tài)參數(shù)變化等等。YourCompanynameorLOGO4電池一致性的概念—衡量指標(biāo)5Contents1.電池一致性的概念

2.影響一致性的因素3.制造一致性的選擇4.電池制造的合格率影響一致性的因素三大類：重要程度各占三分之一電池的材料的影響電池的制造過(guò)程的影響電池的化成設(shè)備的影響材料的穩(wěn)定一致性活性材料：顆粒及分布，材料的成份穩(wěn)定性；電解液配比，純度；溶劑的純度；隔膜參數(shù)的穩(wěn)定均勻性：孔率、厚度誤差、靜電；其他材料的純度，均勻性；建議：每個(gè)企業(yè)都應(yīng)該建立一套材料替代、認(rèn)證評(píng)估的方法規(guī)范體系。鋰電池制造一致過(guò)程控制指標(biāo)主要控制工序：合漿：分散的均勻性、粘度一致性涂布：厚度及重量分布分切：寬度一致性卷繞：對(duì)齊度、張力變化注液：注液量均勻性化成：電源的穩(wěn)定性、一致性；環(huán)境因素：溫度、濕度、粉塵；設(shè)備達(dá)到的精度指標(biāo)；產(chǎn)品工序質(zhì)量指標(biāo)；建議：每個(gè)企業(yè)都應(yīng)該建立一套一致性過(guò)程控制標(biāo)準(zhǔn)。鋰電池制造一致過(guò)程控制指標(biāo)化成檢測(cè)對(duì)電池一致性的影響電源精度的影響；化成制度的影響；化成環(huán)境的影響；建議：建立化成設(shè)備一致性判斷標(biāo)準(zhǔn)及電池組合標(biāo)準(zhǔn)11Contents1.電池一致性的概念

2.影響一致性的因素3.制造一致性的選擇4.電池制造的合格率制造一致性選擇選擇項(xiàng)目選擇項(xiàng)材料體系選擇顆粒分布，密度分布，固含量一致性，尺寸精度，電阻參數(shù)，受力參數(shù)，雜質(zhì)含量等。電池結(jié)構(gòu)方與園，軟包與硬殼，卷繞與疊片制造過(guò)程控制粘度、厚度、極片尺寸，Overhang，連接電阻，化成精度等；制造批量一致性一定基于批量，批量越大（樣本量大），可選擇性越好！YourCompanynameorLOGO12制造一致性的選擇—結(jié)構(gòu)與一致性13結(jié)構(gòu)特性制造一致性原因方形與圓形圓形好張力控制好，沒(méi)有拐角效應(yīng)卷繞與疊片卷繞好卷繞邊緣少，包裹好，極片間貼合好軟包與硬殼軟包好極片間特和緊密

制造一致性的選擇—卷繞張力與一致性14

卷繞張力控制問(wèn)題是卷繞最核心的問(wèn)題:卷繞變形：張力大?。粯O片跑偏：不同張力、速度，極片平衡到棍上不同的位置；輥的平行度：極片跑偏；卷繞效率提升：高速爬行，張力跳動(dòng)；卷繞的OVERHANG：張力的穩(wěn)定性；卷繞精度CPK：張力穩(wěn)定性；張力的波動(dòng)影響電池的一致性；張力控制機(jī)構(gòu)

雙擺桿伺服張力機(jī)構(gòu)單擺桿氣動(dòng)張力機(jī)構(gòu)伺服張力控制原理張力檢測(cè)張力控制原理張力閉環(huán)與位置閉環(huán)控制結(jié)果張力閉環(huán)控制的波動(dòng)小于10%，均值也??！相應(yīng)的電池一致性也就好！一致性最好；具備本證安全性；世界制造數(shù)量最大；制造工藝成熟；安全對(duì)策完善；制造合格率高；量產(chǎn)Notouch制造！第一代電池制造技術(shù)：18650成為最佳選擇制造一致性選擇---18650的選擇19Contents1.電池一致性的概念

2.影響一致性的因素3.制造一致性的選擇4.電池制造的合格率電池的制造合格率漿料制備99%極片制備99%芯包制造98%電芯裝配97%干燥注液98%化成分容99%整體合格率90.4%提升電芯制造的合格率分工序、分階段優(yōu)化、挖掘提升制造合格率電池的制造材料利用率漿料制備2.8%極片制備2.5%芯包制造3.0%電芯裝配0.7%干燥注液2.0%化成分容0%整體合格率88.0%定義：制程中用的材料隨產(chǎn)能不斷消耗，且不在成品中產(chǎn)生價(jià)值，有用材料/總投入材料。提升電芯制造的合格率如何提高制造的合格率分系統(tǒng)名稱制程合格率主要缺陷改善措施（提升合格率到95%）改善后合格率漿料制備99%粘度，固含量不對(duì)，溶劑調(diào)整。流程自動(dòng)化，控制條件（溫度，濕度、粉塵）。100%極片制備99%涂布缺陷，分條毛刺機(jī)器的穩(wěn)定性，在線檢測(cè)及反饋控制。99.5%芯包制造98%組裝精度，組裝壞品機(jī)器穩(wěn)定性，一體化制片卷繞。99.0%電芯裝配97%裝配精度，組裝壞品機(jī)器的精度、穩(wěn)定性，全自動(dòng)裝配及在線檢測(cè)。98.5%注液封口98%注液精度，組裝壞品環(huán)境控制。二次注液，自動(dòng)化預(yù)化成。99.5%化成分容99%電芯參數(shù)不滿足要求嚴(yán)格機(jī)器的穩(wěn)定、一致性，自動(dòng)化化成。99.5%整體合格率90.4%96.0%提升電芯制造的合格率如何提高的直通率分系統(tǒng)名稱影響程度影響因素改善直通率漿料制備2.8%溶劑（NMP，水），材料掛壁，飛濺，來(lái)料量的誤差。2.0%極片制備2.5%銅箔、鋁箔切邊，材料切邊，引帶，接頭。1.0%芯包制造3.0%引帶，接頭，連接膠帶。1.0%電芯裝配0.7%保護(hù)氣體，切邊，切尾，膠紙接頭。0.5%干燥注液2.0%電解液揮發(fā)。0.5%化成分容0.0%0.0%整體材料利用率88.0%95.0%提升電芯制造的合格率制造的利潤(rùn)高空間YourCompanynameorLOGO2490%Х88%=79.2%12%利潤(rùn)空間96%Х95%=91.2%一致性，合格率的提升關(guān)鍵在于降低了成本，這是我們制造人追逐的目標(biāo)?？偨Y(jié)電池一致性和電池合格率只是從不同角度描述電池制造的質(zhì)量；提高一致性的努力，也就是提高電池制造的合格率；電池一致性主要包括三大部分：材料、電芯制造過(guò)程、電池的化成檢測(cè)；電池制造過(guò)程應(yīng)