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1、产品安全和预警(18650),Version:1stEditor PRJ:Deng YaoPingChecker PRJ:Wu QJChecker PROD:Liu JDate:2009-5-16,ATL Confidential,2009 AIT,纪律宣讲,敬禁静竞净,2009 AIT,学习大纲,目的对象范围内容研讨考核,2009 AIT,学习目的,操作工人技术化资格认证周期化制造知识系统化运作文件规范化,2009 AIT,学习范围,2009 AIT,学习内容,产品安全和预警,教材内容包括但不限于以上所列。,Content,Whats CTQ Whats CTS How to control
2、,影响电芯安全的最大三要素(除设计因素外)A.粉尘 B.毛刺 C.温湿度,Content,Whats CTQ Critical to quality-品质关键点 capacity,imp,K-value,Cycle lifeHigh/Low Temperature,Content,Whats CTS Critical to safety-安全关键点 NailOverchargeOver dischargeExternal short High/RTHeating,Content,How to controlDesignProcess(man,machine,material,method,me
3、asurement,environment)这里只介绍工序上如何控制,Cell Profile,钢壳电池属于压力容器，内有2030kg压力，属危险产品，危及消费者的人身或财产安全，为最大限度减少recall,占领更大的市场，如何对工序进行控制，降低风险。18650EC,电芯直径:18.0mm,电芯高度:65.0mm,属于Energy Cell,阴极材料:锂镍钴锰,阳极材料:FSNC,Cell structure,Cathode正极,Separator隔离膜,Anode负极,Core cell after winding卷绕后的裸电芯,Head gasket头部绝缘垫,Bottom gasket
4、底部绝缘垫,Cap盖帽,Can after beading滚槽后钢壳,Can钢壳,钢壳电池,Electrolyte电解液,Center pin钢管,Material list,Process Flow,mixingcoatingslittingtab weldingwindinghi-potelectrolyte injection formation,Mixing,Tank 钢内壁金属材料的磨损脱落 Impurity,筛网破损,锆铢进入浆料,使用“网格/磁铁/网格”过滤器来除铁,网格大小是浆料颗粒度的倍Fe Content,Cathode:120ppm,Anode:50ppm,SEM,Fe,
5、Fe:阴极样极粉料中的Fe 含量，铁在化成时刻会溶解形成枝晶,导致短路,铁杂质在以下,Coating,Head of the coater structure,Coater structure,Tension controller,Air pump,Tension controller,Comma blade,Air valve,Sensor of level,groove,coater,Back roller,Air controller,Comma blade,sensor,Coating,Magnet was installed to mix slurry(8000Gs;Clean pe
6、r shift),Metal roller was fixed to avoid metallic particle generation,Coating,阴极头部山峰,破坏cell,极片脆厚度、重量波动大于4%阴极严格控制拖尾异常,Calendaring,Two rows magnet(8000Gs,clean per shift),Feeding,Cold pressing,Unloading,Vacuum cleaner and Brush(Clean per shift),极片脆，已断阳极极片A/B 面接反,Calendaring,压滚上有异物,Slitting,Vacuum clea
7、ner and Brush(Clean per shift),分条时,影响电芯安全的主要因数是毛刺。,Slitting,金属颗粒,Tab Welding&winding,Can insertion,漏底绝缘片隔离膜破损,Hi-pot放底部绝缘片入壳扩孔点底焊放顶部绝缘片插center pin滚槽吸金属屑（其中，插center pin、滚槽三个工序顺序可以颠倒）,Center Pin的作用:1起支撑作用，防止电芯变形；2电池内部产生大量气体时，center pin提供通道，便于气体疏散。,Can Beading,拉伸不均匀,造成薄弱区域,易破损,滚槽的目的:安装盖帽,滚槽需要控制：A镀层金脱落,
8、真空吸或磁铁吸下高超下限,钢壳压阳极铜箔槽口波浪纹槽位破损,Problems,Can damage at Beading,Grooving-DWG,滚槽深度：目前通过测试内径来计算，它决定了封口时能否良好地支撑Gasket,Baking,水气超标200PPM,化成前为什么要对电芯进行高温baking,使电解液充分、均匀浸润,Injection,灌注量精度,Cap assembly,金属屑/变形,18650的盖帽五组件:顶盖、vent（防爆片）、PTC(镍片)、CID、胶圈（gasket）,PTC：正温度系数元件 PTC随温度的升高内阻迅速增大，可有效减小电流，从而可避免电池温度急剧升高而燃烧,
9、CID welding,焊接虚焊TAB 长度过长，折TAB接触钢壳内壁焊锡飞溅,Crimping,密封不严密封变形高度超规格,M6C工艺有没有degassing这道工序M6C中需要有一定的气体，在电池出现问题时可以有足够气体冲开vent使电池断路，保证电池的安全性。,Crimping,一封40C,二封40C,三封30C,分三步实现卷边封口,Cross section,Poor crimping lead to VENT and CID deformation,Good Crimping VENT and CID no deformation,Cleaning,Anti-rust,Plastic
10、 Sleeves Insertion,高度超规格缩索不均匀、破损,Barcode Printing,重码,X-Ray Inspection,漏检,Formation,为什么要化成？,电池制造后，通过一定的充放电方式将其内部正负极物质激活，改善电池的充放电性能及自放电、储存等综合性能的过程称为化成，电池只有经过化成后才能体现真实性能。,什么是化成,锂电芯的化成是电池的初使化,使电芯的活性物质激活，即是一个能量转换的过程。锂电芯的化成是一个非常复杂的过程，同时也是影响电池性能很重要的一道工序，因为在Li+第一次充电时，Li+第一次插入到石墨中，会在电池内发生电化学反应,在电池首次充电过程中不可避免地要在碳负极与电解液的相界面上、形成覆盖在碳电极表面的钝化薄层，人们称之为固体电解质相界面或称SEI膜(SOLID ELECTROLYTE INTERFACE）。SEI膜的形成一方面消耗了电池中有限的锂离子，这就需要使用更多的含锂正极极料来补偿初次充电过程中的锂消耗;另一方面也增加了电极/电解液界面的电阻造成一定的电压滞后。,Aging,Capacity test,Voltage&Impedance Testing,接触不好导致内阻大,Grouping,混组,Final Visual Checking,F099 sample,学习研讨,
