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行業(yè)案例
發(fā)布時間：2022-08-10 
瀏覽量：42522021年4月16日12時17分，北京市豐臺區(qū)一儲能電站發(fā)生火災(zāi)，在消防員處置過程中，電站北區(qū)在毫無征兆的情況下突發(fā)爆炸，致使2名消防員犧牲，1名消防員受傷，電站內(nèi)1名員工失聯(lián)。
結(jié)合以上兩例儲能電站起火事件，按照業(yè)內(nèi)的猜測，鋰電池儲能最突出的安全風(fēng)險是熱失控，過高的溫度可能導(dǎo)致電池內(nèi)部發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而可能產(chǎn)生爆炸。
近些年，得益于消費(fèi)型電池與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的帶動，鋰電池技術(shù)快速進(jìn)步，成本持續(xù)下降，這也為推動電化學(xué)儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展打下了基礎(chǔ)。業(yè)內(nèi)人士指出，儲能電站設(shè)計較為復(fù)雜，牽涉環(huán)節(jié)較多，從電芯到模組，再到系統(tǒng)，再到安全，任何一個環(huán)節(jié)疏忽或標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)、管理缺位，都有可能引發(fā)事故。
結(jié)合目前鋰電池市場的發(fā)展趨勢，本文共同探討鋰電池的生產(chǎn)制造工藝和鋰電池生產(chǎn)線控制系統(tǒng)分析。
鋰電池的生產(chǎn)制造工藝：
鋰電池從封裝形式上分方形電池、圓柱電池和軟包電池，不同的封裝形式意味著不同的特性。在電芯卷繞過程中，軟包電池為疊片、圓柱電池為卷繞、方形電池卷繞與疊片共存。
鋰電池的生產(chǎn)制造包括極片制造、電芯制作以及電池組裝三大部分。目前鋰電池主要清洗方式為激光和機(jī)械方式，不僅會使箔材氧化和損傷透光，還會導(dǎo)致清洗區(qū)域阻抗增加和影響焊接效果，在清洗過程中會使清洗對象產(chǎn)生熱效應(yīng)來破壞涂層自身結(jié)構(gòu)，進(jìn)而產(chǎn)生振動波，可能會產(chǎn)生爆炸。
等離子清洗設(shè)備的干式清洗方法，不僅能去除表面的有機(jī)物、微小顆粒物等雜質(zhì)，同時粗化電芯表面，提高金屬膜表面的浸潤性，而且改善涂層的均勻性，有利于提高熱穩(wěn)定性、安全性和可靠性。
鋰電池生產(chǎn)制造流程圖等離子清洗①：極片涂覆前等離子清洗
鋰電池的正負(fù)極片是在金屬薄膜上涂覆正負(fù)極材料制作而成的，正負(fù)極片在涂覆前需進(jìn)行等離子清洗工作。正極涂覆單面密度≈20～40 mg/cm2（NCM功率型）、負(fù)極涂覆單面密度≈10～15 mg/cm2。金屬薄膜的材質(zhì)一般為鋁箔或銅箔，以往的清洗方式為濕式乙醇溶液清洗，容易造成鋰電池和其它部件的損傷。采用等離子清洗機(jī)處理不僅不會對材料造成損傷、無殘留物產(chǎn)生，而且能夠清除材料表面有機(jī)物、增加薄膜表面浸潤性，對涂覆的均勻性、熱穩(wěn)定性、安全性均有提升。
等離子清洗②：電池焊接前等離子清洗
鋰電池電芯如出現(xiàn)極耳不平整，會導(dǎo)致鋰電池在焊接時出現(xiàn)假焊現(xiàn)象，從而對鋰電池連接的可靠性和耐久性有很大的影響。所以必須確保極耳表面無肉眼不可見的污物和灰塵。在鋰電池焊接前進(jìn)行等離子清洗，可將表面的有機(jī)物或微小顆粒物等雜質(zhì)去除，為電池焊接提前做準(zhǔn)備，以減少焊接的不良品。
等離子清洗③：電池組裝過程中等離子清洗
在電池組裝過程中為了防止電池短路和起到絕緣的作用，必須對電芯進(jìn)行外貼膠處理，提高使用的安全性。而在貼膠前使用等離子清洗機(jī)對絕緣板、端板、PET膜等部分進(jìn)行等離子處理，可以徹底清潔電芯表面臟污，粗化電芯表面，提高后續(xù)貼膠或涂膠的附著力 。
圖源：寧德時代
等離子清洗技術(shù)在生產(chǎn)制造中可達(dá)到清洗效果徹底，處理表面穩(wěn)定，有效清潔難度大的部位。所以增加等離子清洗工序可有效提高電池制造工藝水平。
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