锂电池实验生产线与锂电池研究开发平台 打造全国最先进锂电池实验、生产双创中心
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项目背景

电池组一致性以及生产的速率问题一直困扰着国内外从事电动车研发的相关企业,因为只有控制好动力电池的原材料、生产过程和出厂检验,才能有效提高电池组的一致性。另外,电池管理系统以及与其它驱动控制系统的最佳搭配也会对电池组一致性地提高有所帮助。在我国,由于整个产业链受到发展水平的制约,使得原材料品质的一致性、关键材料性能水平、制造装备水平以及电池的综合指标等方面与国外存在一定差距。


目前,尽管通过如电压、内阻,使用极差系数法、标准差洗漱法和阈值法来筛选相对一致的电池,但是电池成组后,电池组内电池一致性就很难维持,其影响因素诸多,如温度场、电池极化、自放电等。想要解决动力电池一致性的问题,最关键因素就是在来料保持一致性的情况下,通过使用自动化程度高的先进智能装备,从生产环节上进行控制,保证电池在每个制造节点上的一致性。

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建设目标

“隔离智能电池自动化产线”。这套产线为全模块化自动化设计,全过程检测整线自动化,能一次性完成烘干、称重、注液、极耳焊接、封盖帽等一系列工艺、26道自动化分解步骤,全产线装卸料和巡视只需配备3人/班次,并且全部在无水无氧的手套箱中完成。从根本上解决了电池生产一致性问题,并且大大提高了生产的速度,此套模块化的智能生产线既能用在实验阶段的小批量中试,也可以扩展到大型的电池生产。这使国产设备自动化程度和精度已越来越高,达到国际先进水平。


建成满足本专业学生对电池完全隔离无水氧智能自动化产线运行,管理,维护及生产工艺的实践教学要求,技术水平达国际先进水平。以及开展企业员工岗前培训及转岗培训基地。储备了满足锂电池关键材料和电池生产高水平制造技术,已具备结合企业需求开展相应技术改进,并向相关企业推广的技术能力。

自动锂电池生产线的建成培训专业学生对几个方面的研究:

1、电池一致性的关键问题;

2、长寿命、低成本的关键问题;

3、电池制备工艺关键问题;

4、电池生产效率提高的关键问题。

5、提高锂电池的质量的关键问题。

6、锂离子电池安全性关键问题。

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软包电池自动实验线

本机用于软包锂离子电池的小批量生产,整个过程包括真空烘干、自动称重扫码、真空注液、NG排除,封口一系列过程全自动运行。

设备工序

1.电芯首先进入手套箱连体真空烘箱进行真空烘烤。

2.烘烤后的电芯从真空烘箱取出置于专用载体进行冷却。

3.冷却后的电芯随链板线移送至电芯上料取料点定位,机械手每次从链板线取1只电芯,电芯移栽至称重天平进行称重,电芯注液前后自动称重记录,并记录注液架和电芯数量,NG、GOOD品统计。

4.随后送入注液架,进行自动注液。

5.注完液的电芯进入真空静止工位

6.置于电子天平称重,结合一次称重值,判定电芯注液量是否合格,不合格由不合格排出机械手排出,合格由下料入载体机械手送到链板线,流如后工序。

7.合格的产品进行真空封口。

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18650电池自动实验线

本机用于18650圆柱锂离子电池的小批量生产,整个过程包括真空烘干、自动称重扫码、真空注液、NG排除,极耳焊接和盖帽封接一系列过程全自动运行。

设备工序

8.电芯首先进入手套箱连体真空烘箱进行真空烘烤。

9.烘烤后的电芯从真空烘箱取出置于专用载体进行冷却。

10.冷却后的电芯随链板线移送至电芯上料取料点定位,机械手每次从链板线取48只电芯,电芯移栽至称重天平进行称重,电芯注液前后自动称重记录,并记录注液架和电芯数量,NG、GOOD品统计。

11.随后48只已称重完毕电芯,一同送入注液架,采用注液前需抽高真空,注液后抽空打压循环过程中需抽低真空工艺,进行自动真空注液。

12.注完液的电芯下料动作和上料相反,下料位一机械手一次从注液架上取得48只电芯,置于电子天平称重,结合一次称重值,判定电芯注液量是否合格,不合格由不合格排出机械手排出,合格由下料入载体机械手送到链板线,流如后工序。

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