以敬畏之心造电芯 探秘汽车动力电池生产全程

汽车的电气化方向已经毫无悬念,加上国家政策的导向,每年因积分政策新增的新能源车就达到了130万辆之多,这还不包括新晋的新能源车厂的产量。受此影响,汽车的动力电池的市场需求量也被瞬间放大,甚至不少镍氢电池的生产企业也在这一大的市场环境下纷纷转型。然而,汽车动力电池虽然也多采用了三元锂技术,但其应用场景和制造工艺又完全不同于应用在3C领域的三元锂电池,毕竟,车辆的安全大于天。关于动力电池与3C数码电池的具体差别,可以查看我们以前的文章《你以为你以为的动力电池就是你以为的动力电池?》来了解,今天,我们主要带您了解下动力电池的完整生产过程,让您进一步了解动力电池如何通过“智造”来保证新能源汽车的安全与长续航。

新能源汽车的照片 -1

我们本次参观的是比克电池位于河南郑州工业园区的生产线,据负责人介绍,比克电池2016年在国内动力电池的市场份额为10%,三元锂电池的占比30%,2016年装车超过50000辆,在国产电池供应商中排名第一。郑州生产线目前已经实现了高度自动化的“智造”水平。就在我们在参观的同时,郑州比克电池迎来了“日产百万”的大日子。由于生产车间对于防尘和防泄密的级别极高,我们无法在现场拍摄,对于电芯的生产过程我们尽量用清晰简洁的文字辅以我们能找到的资料图片来为您最大程度的还原现场。

新能源汽车的照片 -2

据郑州比克电池总经理韩文东介绍,我们所参观的生产车间采用了高度自动化的“智造”系统,从原材料到电池成品共需要大约10道工序,每一道工序都会尽量减少人为干预,以此来保证最终成品电芯的安全性和一致性。

新能源汽车的照片 -3

第一道工序:正负极匀浆车间,这个车间的作用是将严格计算配比的正负极所用的材料在匀浆罐里充分搅拌均匀,在这一过程中需要严格控制粉尘,以防止粉尘对电池一致性产生影响,其粉尘管控水平相当于医药级别。

第二道工序:涂布车间。涂布车间会将搅拌好的浆料均匀附着在铝箔上,然后在使用专用油加温的烘箱内进行悬浮烘干,其目的是避免浆料流动,保证附着均匀。这也是保证电池成品性能一致性的重要环节。

新能源汽车的照片 -4图片来源于网络,非现场实拍

第三道工序:碾压车间。在碾压车间里,通过压力为50吨左右的辊将附着有正负极材料的铝箔进行碾压,一方面让涂覆的材料更紧密,提升能量密度,保证厚度的一致性,另一方面也会进一步管控粉尘和湿度。遗憾的是,由于目前国内材料在热稳定性上还与国外的材料有一定的差距,为了保证安全和达到更好的性能,比克目前采用的均为进口原材料。

新能源汽车的照片 -5图片来源于网络,非现场实拍

第四道工序:正负极分切。将碾压后的铝箔根据需要生产电池的尺寸进行分切,并充分管控毛刺(显微镜下可见)的产生,这样做的目的是避免毛刺扎穿隔膜,产生严重的安全隐患。目前分切车间的分切速度为每分钟60米。

新能源汽车的照片 -6图片来源于网络,非现场实拍

第五道工序:正极片烘烤。分切完成后,需要进一步处理极片里的水分,水分过多会影响电池性能,水分过少会产生掉粉,同样影响性能。所以,这个车间的作用就在于让正极材料与基体间以最少的水分和谐相处。

新能源汽车的照片 -7图片来源于网络,非现场实拍

第六道工序:卷绕机车间。一定长度的极片烘烤后被加上白色的隔膜后在这里缠绕成卷芯。由于负极需要包裹正极,中间还有隔膜,而正负极极片的差又要控制在零点几毫米内(零点几毫米内完成负极包裹正极与隔膜),因此,这里的自动化程度和精度进一步提高。目前的卷绕机速度为2秒/个。

新能源汽车的照片 -8

新能源汽车的照片 -9

第七道工序:装配线。这里是我们参观的生产车间内自动化程度最高的一个,已经完全可以做成关灯车间,完全不需要认为干预,其每分钟的装配量为130颗电池。据悉,这里是比克电池的第二代装配车间,第一代车间的装配量为每分钟60颗,预计在年底投入使用的新车间是第三代装配线,其装配量为每分钟220颗。

新能源汽车的照片 -10

第八道工序:注液。这一车间也采用了无人操作的设计,主要是将电解液注入装配好的电池内,通过全自动的注液、称重来控制电解液注入量。如果电解液注入量过大,会导致电池发热甚至直接失效,如果注入量过小,则又影响电池的循环性。

新能源汽车的照片 -11

第九道工序:正极帽盖焊接封口。将注液后的电池加上帽盖后进行焊接封口,虽然程序叫封口,但其实每个电芯在帽盖上都会设计一个安全阀,当电池发热量过大时,电芯上的安全阀会打开泄压,防止单颗电芯的故障影响电池模组甚至整个电池包和车辆的安全。至此,其实一颗电芯的生产就算完毕了,但由于动力电池的特殊性,这里还要增加一道工序。

新能源汽车的照片 -12图片来源于网络,非现场实拍

增加的第十道工序就是喷码装盘,在这里,每颗电芯都会产生唯一身份证号码。日后如果出现故障,只要通过扫码就可以看到这颗电池的所有信息,谁家提供的原材料,在哪条生产线生产,生产过程中的一切环节都能做到有据可查,有可追溯性达到了100%。

新能源汽车的照片 -13

至此,一颗电芯完成了其从原材料到成品的全过程,后面要做的就是筛选一致性,然后根据不同车企的需求来进行模组和Pack封装,直至最后装载于新能源车上为我们的出行提供更清洁更充沛的动力和更长的续航里程。在此次参观即将结束时,郑州比克电池总经理韩文东表示:“目前郑州的电池生产线已经达到了国际一流的水平,但与顶尖企业还有差距,比克也会不断提升其自动化“智造”程度,缩短这一差距,甚至完成超越。动力电池的安全性大于天,比克也会怀着一颗敬畏之心来对待每一颗电芯。”

声明:文章为原文作者独立观点,不代表汽车城立场。本文地址:http://www.zgqcc88.com/78198.html

1

扫一扫,分享到微信

猜你喜欢

文章评论

请先 后评论

上一篇

前驱、后驱、四驱自由切换?这辆宝马 X1 PHEV 怎么做到的?

下一篇

车联网到底能做什么?听听博泰怎么说

微信公众号

微信公众号