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蜂巢能源的车规级电池工厂通过八个方面的严格把控,对制程过程中的2500个控制因子实时监控,实现全制程的品质管控目标,保证电池产品质量安全。
品质是动力电池的生命,也是企业打赢市场持久战最有力的武器。
作为国内新势力动力电池企业,蜂巢能源在动力电池制造上率先提出要打造车规级电池工厂。
高工锂电获悉,蜂巢能源的车规级电池工厂通过八个方面的严格把控,对制程过程中的2500个控制因子实时监控,实现全制程的品质管控目标,保证电池产品质量安全。
一是更加严格的环境控制。厂房洁净度实现万级洁净度控制标准,局部实现千级控制,湿度控制上,从投料-电芯封口全制程1%湿度管控。
二是更加严格的毛刺控制。毛刺不能超过极片表面。
三是更高水平的金属异物检出率。2次HIPOT测试,最小检出金属异物粒径≥75μm,铜异物可100%检出。
四是更高水平的电池自放电检出率。通过AI大数据分析,优化自放电筛选方法,提高自放电检出率150%。
五是更加完备的制程追溯系统。通过人、机、料、法、环、测、时间等7维制程管控,实现过程超过2500个因子的监控,并可追溯到单电芯每个制程的过程数据。
六是全过程SPC检测。利用数字化工厂的MES系统和设备现在的AI检测系统实现全制程的SPC管控。
七是AI智能技术全面应用。质量智能检测,实现质量检测的智能化及无人化,利用人工智能将不良品的分类与工艺参数结合,自动寻找最佳参数,节约开发时间30%,智能化的设备健康管理,维护先期预警可以降低故障率提高设备稼动率。
八是更高标准的制程管控,6西格玛目标标准化工厂,更高的制程控制能力,缺陷不良率3~4ppm以内。
在2020年底的蜂巢电池日活动上,蜂巢能源还首次对外介绍了其利用AI技术提升动力电池品质的方法和思路。
一是AI+容量预测。传统的动力电池生产工艺的最后一个环节,是分容。其逻辑是,由于生产一致性并不可能绝对地高,因此要通过化成,测量出准确容量,将容量一致的产品挑选出来。在此过程中,电池要反复充放电,既需要大量的化成设备,又要浪费电量。
AI+容量预测的目标是取消分容。这项技术由蜂巢和西门子联合开发。他们通过读取生产过程中的数据,建立预测模型,对电池容量进行测算。
目前,这一容量模型预测的准确度已经达到了98%以上。蜂巢还将继续提升容量预测的准确度,计划明年3月份先上线运行。并预计在2023年直接取消分容。
二是AI智能焊接技术,分为激光焊接技术和超声波焊接技术。这项技术的目的是,实现在线不破坏性100%的全检。
在激光焊接环节,AI技术会监控不同的零部件在各工序的参数,从而达到焊接数据实时采集,自动标定数据,实时预测焊接位置;在线检测+自学习+焊接参数矫正;在超声波焊接环节,可以通过AI技术实时监控,及时反馈及告警;不良率降低50%;
按计划,AI激光焊接技术在2022年导入;智能超声波焊接技术在2021年下半年进行量产验证。
三是AI自放电检出。该技术既能检测电压,同时也检测漏电流,而且使用大数据做AI分析,动态地预测电池状态。这项技术的应用,有望缩短电池静置时间50%;库位数量减少50%;厂建面积降低50%,运营费用降低200万元。预计在2021年进行量产验证。
对于蜂巢能源的技术探索,高工锂电认为,动力电池的进一步发展要注重与AI智能、大数据、云计算等的深度融合。产业的创新,亟待新技术的导入,在制造环节,智能化、大数据的导入也可能更好的赋能电池的生产制造,在提升生产效率的同时,更大程度提升动力电池的品质及安全性能。
2021年3月20日,由高工锂电、高工机器人、高工咨询主办的“锂电池智造跃迁”2021锂电池智能制造峰会”将在深圳举办,大会设立产线制造、仓储物流、数字化智能工厂三大专场,特邀锂电池、智能装备、制造产线、仓储物流等100+相关企业参会。
在此次峰会上,蜂巢能源CIO李翌辉将做主题演讲,介绍其在智能制造领域的探索与实践,敬请期待。
原文标题:【时代高科•电池专栏】蜂巢能源车规级电池制造“秘籍”
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