2021年3月18日，由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)動(dòng)力電池應(yīng)用分會(huì)聯(lián)合電池中國(guó)網(wǎng)共同舉辦的第二屆新能源汽車及動(dòng)力電池（CIBF深圳）國(guó)際交流會(huì)在深圳隆重召開。大會(huì)期間，佛山市天勁新能源科技有限公司副總經(jīng)理吳衛(wèi)華以《軟包動(dòng)力智能制造探討》為題發(fā)表了主題報(bào)告。

以下為演講實(shí)錄：

首先感謝組委會(huì)這個(gè)平臺(tái)，今天非常榮幸的在這里與大家一起探討。設(shè)備經(jīng)過(guò)十年多年的發(fā)展，自動(dòng)化智能生產(chǎn)的持續(xù)創(chuàng)新，促使新能源動(dòng)力電池快速發(fā)展。將來(lái)還需要更科學(xué)更智能化的制造與管理。是鋰電池智能制造發(fā)展的方向。針對(duì)軟包動(dòng)力電池，大家從各種體系原材料、工藝路線、市場(chǎng)分析等，對(duì)未來(lái)的趨勢(shì)與發(fā)展方向做了分享，我今天的課題很簡(jiǎn)單，是針對(duì)軟包智能制造現(xiàn)場(chǎng)裝備的痛點(diǎn)、難點(diǎn)和大家一起探討，需要電池制造廠家和設(shè)備制造廠家共同一起突破。

設(shè)備效率：鋰電池有三種，圓柱、鉛殼與軟包，設(shè)備效率最高是圓柱，每分鐘效果可達(dá)300ppm，方型鋁殼每分鐘可達(dá)30ppm，目前軟包每分鐘還在12ppm，不管效率還是設(shè)備的穩(wěn)定性都有點(diǎn)差距。近幾年軟包動(dòng)力電池在市場(chǎng)需求量每年增加，行業(yè)需要快速增加產(chǎn)能來(lái)滿足市場(chǎng)。特別是軟包設(shè)備效率提升，要加快研發(fā)和設(shè)計(jì)高效率軟包動(dòng)力電池的生產(chǎn)設(shè)備來(lái)滿足市場(chǎng)的需求。

智能化：從產(chǎn)線的自動(dòng)化到智能化，其中有設(shè)備的運(yùn)行控制系統(tǒng)、EMS系統(tǒng)、智能物流及倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)組合，我的話題是以下要講的一部分單機(jī)設(shè)備還缺少一些實(shí)時(shí)在線對(duì)產(chǎn)品效果全檢及閉環(huán)控制功能，同時(shí)把所有在線全檢的結(jié)果系統(tǒng)性的數(shù)字化，可視化。

保質(zhì)降本：通過(guò)高效穩(wěn)定的智能制造，保障產(chǎn)品提升質(zhì)量和降低成本。

一. 勻漿在線實(shí)時(shí)檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)

     傳統(tǒng)攪拌基本上都是以時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行攪拌，過(guò)程中的粘度值、固含需要人工介入檢測(cè)。時(shí)間與人力上都可能造成浪費(fèi)。換個(gè)角度，以結(jié)果為導(dǎo)向，我們的成品漿料粘度值與固含量范圍值是固定的，從攪拌，合格漿料自動(dòng)輸送，中轉(zhuǎn)罐儲(chǔ)存，輸送到涂布機(jī)，整過(guò)程的檢測(cè)粘度值與固含量在線實(shí)時(shí)全檢加監(jiān)控，當(dāng)漿料檢測(cè)在結(jié)果范圍之內(nèi)，自動(dòng)進(jìn)行下一個(gè)步驟。避免了時(shí)間上的浪費(fèi)，智能化體現(xiàn)在過(guò)程自動(dòng)實(shí)時(shí)檢測(cè)與設(shè)備數(shù)據(jù)交互進(jìn)行閉環(huán)控制。既保證出來(lái)的成品漿料合格性，也降低了過(guò)程的時(shí)間與人力的浪費(fèi)。那么如何來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控呢？攪拌粘度，依據(jù)我們粘度測(cè)試儀原理，轉(zhuǎn)動(dòng)力矩大小判定粘度高低，講粘度測(cè)試儀原理加載到攪拌機(jī)的攪拌槳上，或者獨(dú)立設(shè)計(jì)？這個(gè)就需要大家一起努力開發(fā)了。

二、涂布濕膜密度檢測(cè)與閉環(huán)控制

     眾所周知涂布是電池制造最關(guān)緊工序，如何保證涂布密度可靠性與一致性是大家一直關(guān)注與努力的。再說(shuō)一下傳統(tǒng)的涂布過(guò)程，漿料準(zhǔn)備，基材準(zhǔn)備，首件制作（一般都要多次），過(guò)程沖孔檢測(cè)，末件檢測(cè)。此過(guò)程不管是基材接帶，首件制作，過(guò)程檢測(cè)，收卷末件檢測(cè)，都會(huì)出現(xiàn)設(shè)備的頻繁設(shè)備啟動(dòng)，停止，啟動(dòng)，停止…… 造成浪費(fèi)非常大。濕膜密度實(shí)時(shí)檢測(cè)與涂布擠壓模頭閉環(huán)控制系統(tǒng)，在漿料投入進(jìn)來(lái)開始，擠壓壓力，涂布密度，涂布尺寸都進(jìn)行數(shù)字化，可視化控制，每一個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)都與控制系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)控制，那么我們做首件就可以直觀看到涂布的密度，根據(jù)密度范圍，自動(dòng)調(diào)節(jié)模頭或者壓力，整個(gè)過(guò)程不再需要停機(jī)，根據(jù)涂布出來(lái)的濕膜實(shí)時(shí)檢測(cè)，數(shù)據(jù)收集與反饋，模頭及壓力控制系統(tǒng)依據(jù)反饋的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。避免多次首件浪費(fèi)，過(guò)程檢測(cè)停機(jī)浪費(fèi)，收卷末件浪費(fèi)等。配套的自動(dòng)放卷，自動(dòng)收卷，涂布過(guò)程不再有接頭，不再有沖孔，質(zhì)量上，時(shí)間上都可以大幅提升。

三、實(shí)時(shí)檢測(cè)焊接封裝

軟包封裝檢測(cè)是關(guān)鍵，如何保證焊接可靠性，封裝可靠性。極耳焊接后就直接貼膠并進(jìn)行短路測(cè)試，焊接可靠是影響整個(gè)電芯的使用質(zhì)量，封裝氣密性檢測(cè)更是行業(yè)難題。先說(shuō)極耳焊接，超聲波焊接實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)大量收集焊接過(guò)程數(shù)據(jù)對(duì)結(jié)果進(jìn)行研判，焊接過(guò)程的振幅，壓力，頻率，時(shí)間數(shù)據(jù)變化進(jìn)行分析篩選，當(dāng)極耳焊接正常情況下收集正常范圍的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，批量驗(yàn)證；當(dāng)焊接不良同樣收集大量數(shù)據(jù)，進(jìn)行比對(duì)。如：壓力不足，振幅相應(yīng)變大，焊接出現(xiàn)焊裂，從中收集標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)焊接過(guò)程所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)收集、比對(duì)、研判給出焊接最后結(jié)果，而且數(shù)據(jù)與電芯編碼對(duì)應(yīng)上，通過(guò)大量數(shù)據(jù)研判，自學(xué)習(xí)，系統(tǒng)判斷準(zhǔn)確性越來(lái)越高。

封裝封印質(zhì)量可靠性檢測(cè)，傳統(tǒng)利用撕溶膠進(jìn)行結(jié)果判定，時(shí)間與人力上造成大量浪費(fèi)。需要實(shí)時(shí)在線封印測(cè)厚系統(tǒng)，但是由于鋁塑膜溶膠后PP層膨脹的不規(guī)則性，厚度變化也不規(guī)則，封頭增加stopper，目的就是給到鋁塑膜PP層溶化在固定空間，厚度一致性提高，既然解決了PP溶膠不規(guī)則性，那么通過(guò)實(shí)時(shí)電子尺與激光厚度檢測(cè)，并收集數(shù)據(jù)，結(jié)果進(jìn)行判定，數(shù)據(jù)反饋到封裝控制系統(tǒng)，如果出現(xiàn)連續(xù)的超規(guī)格，封裝機(jī)構(gòu)壓力或封裝時(shí)間進(jìn)行閉環(huán)控制。

四、烘烤水含量實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)

電芯烘烤，傳統(tǒng)還是以固定真空烘烤時(shí)間進(jìn)行干燥電芯（或極片），烘烤時(shí)間長(zhǎng)短需要做大量數(shù)據(jù)驗(yàn)證，在不同厚度的電芯，不同真空度的條件，不同材料體系等都會(huì)使用不同的烘烤時(shí)間，而且烘烤完成還要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行水含量測(cè)試。時(shí)間長(zhǎng)短評(píng)估難度大，造成時(shí)間與人力浪費(fèi)。烘烤也一樣以結(jié)果為導(dǎo)向，電芯在真空下烘烤，同時(shí)實(shí)時(shí)對(duì)電芯做同步的水含量測(cè)試，當(dāng)水含量在標(biāo)準(zhǔn)工藝范圍內(nèi)，自動(dòng)出爐進(jìn)行下一工序，不合格電芯持續(xù)烘烤。水含量在線實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)，避免了固定時(shí)間烘烤的時(shí)間浪費(fèi)，出爐后的水含量測(cè)試時(shí)間浪費(fèi)，過(guò)程人力浪費(fèi)，最重要的是杜絕了不合格電芯出爐的風(fēng)險(xiǎn)。

智能化是制造行業(yè)的發(fā)展方向。在制造過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)幾乎都廣泛應(yīng)用人工智能技術(shù)。專家系統(tǒng)技術(shù)可以用于工程設(shè)計(jì)，工藝過(guò)程設(shè)計(jì)，生產(chǎn)調(diào)度，故障診斷等。可以將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)智能方法應(yīng)用于產(chǎn)品的過(guò)程加工，生產(chǎn)調(diào)度，數(shù)據(jù)信息收集反饋等，實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的全方位智能化。

（注：本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)速記整理，未經(jīng)演講嘉賓審閱，僅作為參考資料，請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載?。?/span>

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