动力锂电池安全设计系列之工艺控制过程

除了原材料以外，对生产过程中的工艺控制、设备磨损等引入的杂质，都会引起电池安全性能的降低，本文就从工艺过程入手，一一来解析每一步要注意的关键点，以此来提高电芯再制造过程中的稳定性和后续的安全性能。

1、匀浆

浆料的分散是锂离子电池制作的第一步，从图中可以看出，匀浆设备的罐体、搅拌棒以及运输管道都是金属制成的，因此便有可能引入金属杂质，同时设备长期运转也会导致磨损，这就要求锂电生产公司在匀浆前对罐体进行清洁，定期对搅拌设备进行保养，对管道进行及时清洁，并持续跟踪匀浆后电池的性能，建立属于自己公司内部的清洁标准，从而生产出合格的锂离子电池。另外要指出的是，由于很多公司并不能保证一个匀浆线只制作一种类型的电池，那就要在原材料切换时对管道进行彻底的清洗，防止不同批次的粉料混在一起，给后续带来不必要的性能以及安全损失，当然，清洁的频次、清洁后的标准等等都要长期进行摸索，不同设备、材料的要求都是不相同的，在此，老李不再多说。

2、涂布

关于涂布而言，各个辊的清洁、以及磨损后的修复是比较重要的，这样可以防止杂质的引入，况且现在随着双面涂布设备的普及，涂布速度越来越快，涂布设备的长度也是越来越长，因此，及时的发现问题，将会极大的提高电池的安全性。

3、碾压

其实和涂布相同，随着能量密度的提高，材料的压实密度也越来越高，因而对碾压辊的清洁和保养就是防止杂质引入最好的管控手段。

4、分切

关于高度自动化的锂离子电池生产公司而言，匀浆涂布出来的正负极宽度都是很宽的，所以一般都要进行分切，分为一般是用金属的分切刀将宽幅分切成窄幅，从而适应后续工序。这就引入了关键的指标——毛刺，毛刺是与安全直接相关的，过大的毛刺将会直接导致电池短路，所以，关于毛刺的控制是每个锂离子电池生产公司所要控制参数之中的重中之重。怎么去控制？一方面在于设备的精度、分切的工艺以及对横向以及纵向毛刺的要求水平，另一方面在于分切刀的保养。每个公司都有自己的控制标准以及点检规则，在此也不在多说。

5、激光切

这个工序的重要目的在于用激光从箔材中切出极耳部分，和分切相同，关键控制点在于激光切后毛刺的控制水平，以及激光切之后粉尘和杂质是否能及时的清洁和移除，这也有赖于设备的自动化水平以及一系列先进的在线监测系统。

6、卷绕/叠片

关于卷绕而言，卷绕的对齐度，负极包覆正极的程度，以及最终切断后正极、负极以及隔膜的毛刺程度是控制的关键点；

关于叠片而言，同样也是对其度、包覆程度等等，都是属于和安全性相关的指标，尤其是边角处，更是控制的目标；

随着技术的不断发展，在线X-Ray检测系统发挥了其应有的用途，取代了之前目测或抽检的方法，极大的提高了生产效率以及产品的合格率；

小结：这次重要讲了从匀浆到卷绕的过程中所要关注的与电池安全相关的检测点，随着技术的不断进步，相信更多的、更好的设备以及生产工艺将会应用到锂离子电池的生产过程中，相信锂离子动力锂电池的未来一定是光明的、同时也是安全的。