2020-06-24 09:57:58 admin001
今年三月，比亞迪刀片電池橫空出世，一舉征服了讓三元鋰電池望而生畏的針刺穿透測試，因此成為動(dòng)力電池界的明星。前不久，作為刀片電池目前唯一的生產(chǎn)基地，比亞迪旗下弗迪電池重慶工廠首度向媒體開放，通過對(duì)生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的實(shí)地探訪，讓外界直觀了解了刀片電池登峰造極的制造工藝。
全球唯一，見證世界級(jí)電池工廠
位于重慶璧山區(qū)的弗迪電池工廠是目前刀片電池全球唯一的生產(chǎn)基地，工廠總投資100億元，規(guī)劃年產(chǎn)能達(dá)20GWH，是一個(gè)擁有精益化、自動(dòng)化、信息化體系的世界級(jí)電池工廠。這里誕生了比亞迪獨(dú)有的刀片電池，至今仍隱藏著多項(xiàng)高度保密的動(dòng)力電池生產(chǎn)技術(shù)。
電池電芯生產(chǎn)技術(shù)是動(dòng)力電池廠商的核心技術(shù)，主要涉及到攪拌、涂布、碾壓、切模、分條、卷繞等工序。刀片電池之所以性能出眾，是由于它創(chuàng)新地將電芯做成了又薄又長的“刀片”狀，并且在封裝電池包的過程中取消了電池模組，由電芯直接排列成包。這種看似簡單的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，給生產(chǎn)工藝帶來不可想象的改變。
根據(jù)刀片電池的特性，比亞迪工程師對(duì)動(dòng)力電池的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了再創(chuàng)新，告別了傳統(tǒng)的切模、分條工序，提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量穩(wěn)定性。同時(shí)，刀片電池的生產(chǎn)過程摒棄了卷繞工藝，采用疊片工藝進(jìn)一步提升了電池包的空間利用率和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
此外，由于鋰離子電池的化學(xué)特性，電池電芯的生產(chǎn)必須在極端純凈的環(huán)境中完成，否則雜質(zhì)混入材料，輕則會(huì)引起電池鼓包、膨脹，重則會(huì)引起自燃甚至爆炸。為最大程度避免雜質(zhì)進(jìn)入電芯引發(fā)內(nèi)短路，弗迪電池重慶工廠不僅要求恒溫、干燥、空氣三級(jí)過濾，還對(duì)粉塵進(jìn)行了“整體萬級(jí)，局部百級(jí)”的分級(jí)管控——在關(guān)鍵工序上能夠做到一立方米空間5微米（頭發(fā)絲1/20粗細(xì)）的顆粒不超過29個(gè)，達(dá)到了與液晶屏生產(chǎn)車間相同的標(biāo)準(zhǔn)。
工藝登峰造極，打造超安全刀片電池
嚴(yán)苛的環(huán)境和條件，為確保刀片電池高安全性打下基礎(chǔ)。而生產(chǎn)刀片電池最大的難點(diǎn)和亮點(diǎn)，主要集中在配料、涂布、輥壓、疊片、裝配、烘烤、注液、檢測等八大工藝上。
這八大工藝，都體現(xiàn)了動(dòng)力電池最新、最領(lǐng)先的制造工藝和水準(zhǔn)：配料精度控制在0.2%以內(nèi)，涂布尺寸偏差控制在0.5mm以內(nèi)，輥壓速度可達(dá)120m/min、厚度控制在2μm以內(nèi)，注液量偏差控制在±5‰、定位精度控制在±0.5mm……全球頂尖的生產(chǎn)精度控制，幫助刀片電池實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的高度一致性。
尤其是疊片工藝，實(shí)現(xiàn)了公差控制在±0.3mm以內(nèi)、單片疊片效率在0.3s/pcs的精度和速度，創(chuàng)下業(yè)界最高水平。由于疊片工藝采用的是比亞迪完全獨(dú)立自主開發(fā)的設(shè)備和裁切方案，也為刀片電池樹立起強(qiáng)大的技術(shù)壁壘。
高精度的控制，對(duì)動(dòng)力電池生產(chǎn)環(huán)境以及自動(dòng)化、智能化提出全新挑戰(zhàn)。在弗迪電池重慶工廠內(nèi)，遍布生產(chǎn)車間的高精度傳感器，數(shù)以百計(jì)的機(jī)器人，以及全過程符合IATF16949&VDA6.3控制標(biāo)準(zhǔn)的品控體系等等，使得廠房設(shè)備硬件的自動(dòng)化，設(shè)備與設(shè)備之間的信息化，控制層面的智能化成為刀片電池生產(chǎn)高效、品質(zhì)穩(wěn)定的最強(qiáng)后盾。
每一片出廠的刀片電池都有唯一的ID二維碼，由此可以追溯到生產(chǎn)設(shè)備、時(shí)間點(diǎn)甚至原材料，也能從原材料追溯到電池產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)正向反向的全追溯。基于此，刀片電池在使用期間的各項(xiàng)數(shù)據(jù)也將為持續(xù)改進(jìn)工藝、優(yōu)化升級(jí)提供重要參考。
在安全性能引領(lǐng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，刀片電池在快充技術(shù)、急速支持、超長壽命、低溫性能等各項(xiàng)指標(biāo)上也都實(shí)現(xiàn)重大突破，在動(dòng)力電池行業(yè)樹立起全方位領(lǐng)先的超級(jí)優(yōu)勢。而隨著產(chǎn)能的不斷擴(kuò)大，刀片電池也將向新能源汽車行業(yè)開放共享，讓整個(gè)行業(yè)和更多消費(fèi)者受益，助力全球新能源車發(fā)展步入新時(shí)代。