鋰電池卷繞工藝培訓(xùn)資料

卷繞工藝培訓(xùn)資料卷繞工序工藝流程烘烤工藝流程以及關(guān)鍵控制點(diǎn)卷繞工藝流程以及關(guān)鍵控制點(diǎn)目錄卷繞工序工藝流程正極片負(fù)極片隔膜負(fù)極烘烤卷繞正極烘烤正極制片（焊接、貼膠、裁切）負(fù)極制片（焊接、貼膠、裁切）隔膜干燥隔膜裁切卷繞工序工藝流程烘烤工藝流程以及關(guān)鍵控制點(diǎn)卷繞工藝流程以及關(guān)鍵控制點(diǎn)極片烘烤流程正極片領(lǐng)料烘烤冷卻水分測(cè)試測(cè)試合格負(fù)極片領(lǐng)料烘烤冷卻水分測(cè)試測(cè)試合格正極負(fù)極卷繞測(cè)試NG測(cè)試NG烘烤工藝極片烘烤的主要目的：去除水分。水分過(guò)高可能造成電池自放電、內(nèi)阻增大、循環(huán)容量衰減、電池膨脹等不良影響。水分標(biāo)準(zhǔn)由產(chǎn)品設(shè)計(jì)決定，實(shí)際水分取決于極片烘烤的溫度、時(shí)間等烘烤條件。極片烘烤的原理：把常溫狀態(tài)下進(jìn)入烘箱的極片，先通過(guò)抽真空使腔室內(nèi)的空氣抽干凈，再充入干燥的氮?dú)?，?dāng)?shù)獨(dú)膺_(dá)到一定的壓力后，開(kāi)始加熱并通過(guò)離心風(fēng)輪對(duì)腔室內(nèi)的氣體進(jìn)行攪拌，使腔室內(nèi)的氣體流動(dòng)，從而使加熱管產(chǎn)生的熱量傳遞到腔室的各個(gè)位置，對(duì)腔室內(nèi)的極片進(jìn)行快速升溫，極片在加熱過(guò)程中會(huì)蒸發(fā)水分，通過(guò)抽真空把蒸發(fā)出來(lái)的水分抽排到腔室外部，經(jīng)過(guò)多次重復(fù)可以在短時(shí)間內(nèi)把物料干燥完成。序號(hào)關(guān)鍵控制點(diǎn)控制原因1烘烤區(qū)域的環(huán)境防止極片吸水2烘烤溫度烘烤溫度越高，烘烤的效率越高3烘烤時(shí)間烘烤的時(shí)間越長(zhǎng)，烘烤的水分越低4烘烤介質(zhì)（氮?dú)猓┑獨(dú)夂吭降停婵境鰜?lái)的物料水分越低，烘烤效率相應(yīng)提高5烘烤真空度抽真空的抽速越大可以減少烘烤的時(shí)間，抽真空的極限真空度越高，可以提高烘烤的效率烘烤設(shè)備按烘箱結(jié)構(gòu)可分為單體式烘箱和隧道爐式烘箱。天鵬目前使用的單體式烘箱：松陵烘箱——烘烤冷卻一體式。烘箱側(cè)視圖烘箱主要功能件：1.加熱管：上、下、左、右、前共5個(gè)加熱器2.烘箱溫度傳感器：上、下、左、右、前、巡檢（可移動(dòng)）共6個(gè)控溫點(diǎn)3.鼓風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)：鼓風(fēng)風(fēng)扇共2個(gè)4.冷卻系統(tǒng)（風(fēng)冷）：冷卻罐、冷卻閥5.其他：真空閥、氮?dú)忾y烘箱實(shí)物圖烘烤設(shè)備人機(jī)交互界面烘烤設(shè)備按烘箱結(jié)構(gòu)可分為單體式烘箱和隧道爐式烘箱。隧道爐式烘箱:分為預(yù)熱段、烘烤段、冷卻段。烘箱實(shí)物圖烘烤工藝?yán)汉婵竟に嚭婵驹O(shè)定溫度:170℃實(shí)際允許波動(dòng)溫度：170℃±10℃起始工步：1

終止工步：9從工步5至工步7循環(huán)1次工步工步時(shí)間

（min）真空上限

（Pa）真空下限

（Pa）跳轉(zhuǎn)條件

（0～4）功能代碼

（-1～3）功能注釋備注11520030010

抽真空215800009000021加熱、鼓風(fēng)開(kāi)啟！充氮?dú)?150800009000001加熱、鼓風(fēng)開(kāi)啟！升溫41520030013加熱、鼓風(fēng)開(kāi)啟！抽真空515800009000023加熱、鼓風(fēng)開(kāi)啟！充氮?dú)?60800009000003加熱、鼓風(fēng)開(kāi)啟！氮?dú)夂婵?1520030013加熱、鼓風(fēng)開(kāi)啟！抽真空815800009000020

充氮?dú)?36050000900000-1冷卻、鼓風(fēng)開(kāi)啟！氮?dú)饨禍靥D(zhuǎn)條件（0～4）：0-工步時(shí)間到跳轉(zhuǎn)到下一工步（默認(rèn)值）；

1-真空上限到跳轉(zhuǎn)；

2-氮?dú)馍舷薜教D(zhuǎn)；

3-升溫溫度到跳轉(zhuǎn)；

4-降溫溫度到跳轉(zhuǎn)。功能代碼（-1～3）：-1-冷卻ON、鼓風(fēng)ON；

0-加熱OFF、鼓風(fēng)OFF；

1-加熱模式1（100%）；

2-加熱模式2（5%）；

3-加熱模式3（30%）；烘烤工藝11A1A2A3A5A7A9A4A6A8A5~A7循環(huán)1次工步原理講解：A1(工步1)：抽真空，目的抽掉烘箱內(nèi)的空氣同時(shí)確認(rèn)此烘箱密封性A2(工步2)：充氮?dú)猓康臑楣げ?升溫做準(zhǔn)備（氮?dú)庾鳛闇囟葌鲗?dǎo)媒介）A3(工步3)：升溫，目的將極片和腔體升溫到工藝要求的溫度A4(工步4)：抽真空，目的將升溫過(guò)程中產(chǎn)生的水置換A5(工步5)：充氮?dú)?，目的為?步氮?dú)夂婵咀鰷?zhǔn)備（氮?dú)庾鳛闇囟葌鲗?dǎo)媒介）A6(工步6)：氮?dú)鉅顟B(tài)下烘烤，目的去除極片內(nèi)部的水分A7(工步7)：抽真空，目的將氮?dú)夂婵具^(guò)程中產(chǎn)生的水置換A8(工步8)：充氮?dú)?，目的為?步降溫做準(zhǔn)備（氮?dú)庾鳛闇囟葌鲗?dǎo)媒介）A9(工步9)：降溫，目的將烘箱及極片的溫度降到工藝要求50℃以下水分測(cè)試儀器：卡爾費(fèi)休水分測(cè)定儀原理：采用庫(kù)倫滴定法測(cè)試水分，即利用電荷與電生碘之間的嚴(yán)格定量關(guān)系，來(lái)測(cè)定碘與水反應(yīng)量，從而完成水分的測(cè)定，精確的測(cè)定1%以下的水含量樣品。烘烤的其他影響正極片烘烤：烘烤溫度對(duì)正極材料有影響，導(dǎo)致極片性能破壞，例如溫度過(guò)高影響正極片脆性，造成卷繞后極片斷裂。負(fù)極片烘烤：①不同箔材在不同烘烤時(shí)間、烘烤溫度的條件下，銅箔力學(xué)性能不一致（拉伸強(qiáng)度），影響重物沖擊性能。②不同箔材在不同烘烤時(shí)間、烘烤溫度、烘烤真空度的條件下，銅箔氧化的狀態(tài)不一致。不同熱處理溫度不同熱處理時(shí)間銅箔氧化卷繞工序工藝流程烘烤工藝流程以及關(guān)鍵控制點(diǎn)卷繞工藝流程以及關(guān)鍵控制點(diǎn)卷繞工藝流程15代表：加工代表：運(yùn)輸代表：存儲(chǔ)代表：檢驗(yàn)正負(fù)極片領(lǐng)料正負(fù)極片烘烤+冷卻極片檢驗(yàn)上料極耳焊接極耳貼膠極耳焊接卷芯卷繞Hi-pot檢測(cè)卷芯尺寸，外觀檢驗(yàn)卷芯收藏（卷芯存放）操作說(shuō)明設(shè)備、工裝名稱型號(hào)原料配件名稱領(lǐng)料叉車烘箱焊機(jī)、焊頭、焊座貼膠機(jī)構(gòu)卷繞機(jī)構(gòu)Hi-pot測(cè)試儀、檢測(cè)裝置收藏機(jī)、托盤、小車陶瓷刀、鋼尺、卡尺、卷尺、目鏡、厚度儀、投影儀水分測(cè)試儀、剪刀、美工刀、樣品取樣盒刀片、膠帶正負(fù)極片正負(fù)極片正負(fù)極片正負(fù)極片、隔膜、膠帶、極耳正負(fù)極片、極耳正負(fù)極片、膠帶正負(fù)極片、隔膜、膠帶、極耳卷芯卷芯卷芯10234567891正負(fù)極片領(lǐng)料正負(fù)極片烘烤+冷卻極片檢驗(yàn)上料極耳貼膠極耳焊接卷芯卷繞Hi-pot檢測(cè)卷芯尺寸，外觀檢驗(yàn)卷芯存放領(lǐng)料叉車烘箱焊機(jī)、焊頭、焊座貼膠機(jī)構(gòu)、吸盤卷繞機(jī)構(gòu)水分測(cè)試儀、剪刀、美工刀、樣品取樣盒刀片、膠帶卷繞產(chǎn)品及輔料介紹16正極片負(fù)極片隔膜：阻隔正負(fù)極片，防止內(nèi)部短路，保濕電解液，在鋰離子傳輸過(guò)程中具有良好的透過(guò)性陶瓷膜需控制水分正極耳：鋁極耳負(fù)極耳：鎳極耳、銅鎳復(fù)合極耳保護(hù)膠帶：包裹超聲焊點(diǎn)防止刺破隔膜造成短路，耐高溫、耐電解液腐蝕終止膠帶：絕緣、固定（膨脹膠帶起填充膨脹作用）卷芯卷繞設(shè)備2.1期現(xiàn)有皆藤卷繞機(jī)、先導(dǎo)卷繞機(jī)，卷繞速度2.3~2.4s/個(gè)（25ppm）。2.2期現(xiàn)有先導(dǎo)高速卷繞機(jī)，卷繞速度1.7~1.8s/個(gè)（35ppm）。卷繞設(shè)備：放卷機(jī)構(gòu)、焊接機(jī)構(gòu)、貼膠機(jī)構(gòu)、卷繞機(jī)構(gòu)、下料機(jī)構(gòu)。卷繞工序—上料放卷放卷機(jī)構(gòu)：通過(guò)放卷軸電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行極片輸送，可自由切換順時(shí)針/逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。關(guān)鍵控制點(diǎn)：①放卷張力：保證極片可以順暢平穩(wěn)運(yùn)送，恒張力控制，400~600g左右。②放卷糾偏參數(shù)：保證極片在傳送過(guò)程中不跑偏，保持在過(guò)輥刻度標(biāo)識(shí)上。風(fēng)刀機(jī)構(gòu)：吹氣吸塵，去除極片表面的粉塵異物。關(guān)鍵控制點(diǎn)：吹氣、吸塵風(fēng)速。卷繞工序—極耳焊接卷繞工序—極耳焊接超聲波焊接組成超聲波焊接失效模式卷繞工序—負(fù)極壓花極耳壓花的目的：保證裝配點(diǎn)底焊焊接質(zhì)量。壓花上下兩個(gè)模具，通過(guò)氣缸帶動(dòng)模具閉合使極耳表面產(chǎn)生壓印。壓花識(shí)別點(diǎn)的作用：追溯機(jī)臺(tái)號(hào)。卷繞工序—正極包膠包膠的目的：防止與鋼殼接觸造成短路。包膠實(shí)現(xiàn)的原理：裁切一定長(zhǎng)度的膠帶先貼付至極耳固定位置，然后通過(guò)吹氣及推輪將膠帶翻轉(zhuǎn)至與極耳另一邊的膠帶重合。涉及的主要部件：膠帶切刀、膠帶推輪、吹氣裝置控制要點(diǎn)：切刀壽命、吹氣大小正極包膠流程包膠兩種形式卷繞工序—貼膠貼膠目的：極耳膠帶的主要作用是包裹超聲焊的焊點(diǎn)和極耳裁切毛刺，防止毛刺刺破隔膜,造成卷芯短路。要求耐高溫、耐電解液腐蝕。貼膠實(shí)現(xiàn)的原理：膠帶通過(guò)吸盤負(fù)壓吸附在上下兩塊貼膠吸盤上，吸盤對(duì)拍至極耳上同時(shí)破除真空負(fù)壓，實(shí)現(xiàn)膠帶貼附。涉及的主要部件：貼膠吸盤、拉膠帶夾爪、切刀關(guān)鍵控制要點(diǎn)：吸盤壓力、切刀壽命卷繞工序——焊接、貼膠正極焊接、貼膠控制要點(diǎn)：代號(hào)名稱長(zhǎng)度(mm)L1極耳外伸長(zhǎng)度14.5±1.0L2正極耳外露未貼膠長(zhǎng)度5.5±1.0L3極耳包膠重疊長(zhǎng)度1.5±0.5L4極耳包膠外露長(zhǎng)度1.5±0.5L5極耳總長(zhǎng)70.0±1.0L6正極片貼膠總長(zhǎng)61.0±1.0L7貼膠上端外伸長(zhǎng)度2.0±0.5L8焊印距箔邊距離10.0±2.0L9極耳離料邊距離2.5±1.5L10膠帶覆蓋料區(qū)長(zhǎng)度2.0±1.5L11極耳包膠距離箔邊距離0.5±0.5極耳毛刺≤25um卷繞工序——焊接、貼膠負(fù)極焊接、貼膠控制要點(diǎn)：代號(hào)名稱長(zhǎng)度(mm)L1外極耳總長(zhǎng)48.0±1.0L2外極耳外伸長(zhǎng)度12.5±1.0L3外極耳壓花上邊緣距隔膜距離10.0±0.5L4外極耳膠帶上端到箔邊距離0～0.5L5外極耳焊印距箔邊距離4.0±2.0L6外極耳貼膠總長(zhǎng)58.0～59.0L7外極耳兩側(cè)膠帶尺寸2.5±1.5L8外極耳離料邊距離13.0±10.0L9內(nèi)極耳總長(zhǎng)60.0±1.0L10內(nèi)極耳外伸長(zhǎng)度7.0±1.0L11內(nèi)極耳壓花上邊緣距隔膜距離5.0±0.5L12內(nèi)極耳膠帶上端外伸長(zhǎng)度0.5±0.5L13內(nèi)極耳焊印距箔邊距離4.0±2.0L14內(nèi)極耳離料邊距離5.0±1.0L15內(nèi)極耳兩側(cè)膠帶尺寸2.5±1.5L16內(nèi)極耳貼膠總長(zhǎng)60.0±1.0L17外極耳膠帶下端到箔邊距離0～0.5外極耳壓花厚度0.17～0.25內(nèi)極耳壓花厚度0.18～0.25極耳毛刺≤25um卷繞工序——CCD檢測(cè)CCD全稱電荷耦合器，又稱圖像傳感器，能將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。CCD檢測(cè)裝置包括相機(jī)、光源、顯示器、CCD工控機(jī)、光源調(diào)節(jié)器、支架等。相機(jī)采用彩色相機(jī)，視野在極片寬度方向（含極耳）全覆蓋。相機(jī)、光源前后可調(diào)。CCD鏡頭分辨率500萬(wàn)像素。工作原理：1、PLC給予相機(jī)拍照信號(hào)，同時(shí)給予光源控制器照明信號(hào)；2、光源控制器控制光源發(fā)光，同時(shí)相機(jī)拍照；3、LeadVision軟件分析照片獲得OK/NG判斷結(jié)果；4、OK/NG判斷結(jié)果返回PLC。卷繞工序——卷繞卷繞工序：將正極片、負(fù)極片、隔膜按照一定的順序卷繞。卷繞共有3個(gè)工位：卷繞工位、貼膠工位、下料工位?？刂埔c(diǎn)：切刀壽命、卷繞張力卷繞結(jié)構(gòu)卷繞結(jié)構(gòu)1：雙正極耳、雙負(fù)極耳卷繞結(jié)構(gòu)2：?jiǎn)握龢O耳、雙負(fù)極耳卷繞結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)銅箔外包、隔膜外包、單道貼膠、雙道貼膠，根據(jù)研發(fā)設(shè)計(jì)進(jìn)行卷繞。卷繞工序——卷繞尺寸控制要點(diǎn)：代號(hào)名稱控制參數(shù)代號(hào)名稱控制參數(shù)L1正極片總長(zhǎng)783.0±2.0mmL12卷芯外圈負(fù)極包覆正極(A面)≥2.0mmL2正極卷始距間隙邊緣距離265.0±5.0mm卷芯外圈負(fù)極包覆正極(B面)≥2.0mmL3負(fù)極片總長(zhǎng)873.0±2.0mmL13隔膜預(yù)卷長(zhǎng)度127.0±2.0mmL4負(fù)極片A面料長(zhǎng)829.0±2.0mmL14隔膜預(yù)卷長(zhǎng)度222.0±3.0mmL5負(fù)極片B面料長(zhǎng)775.0±2.0mmL15銅箔切邊距料區(qū)的距離13.0±1.0mmL6終止膠帶總長(zhǎng)53.0±1.0mmL16卷芯兩側(cè)負(fù)極包覆正極片長(zhǎng)度0.75±0.45mmL7終止膠帶定位長(zhǎng)度25.0±5.0mmL17卷芯兩側(cè)隔膜包覆負(fù)極片長(zhǎng)度1.0±0.5mmL8正極片厚度107.5~112.0μmL18卷芯高度h61.0≤h≤62.0mmL