重庆造“刀片电池”是怎样出炉的

2020年04月11日09:58  来源:重庆日报网
 

4月8日,重庆弗迪锂电池有限公司,工人正在负极生产线上操作收卷工序。

4月8日,重庆弗迪锂电池有限公司,负极生产线自动化涂布设备正在运行。本组图片由通讯员熊浩摄

  近日,比亚迪宣布正式推出“刀片电池”,在业内和市场上引起较大反响。而比亚迪旗下的重庆弗迪锂电池有限公司(下称“重庆弗迪”),作为“刀片电池”的首发工厂和目前唯一的生产基地,也受到广泛关注。

  所谓“刀片电池”,其实就是比亚迪开发的新一代磷酸铁锂电池,形状既长且薄,如同刀片,在空间利用率上提升了50%。据了解,首款搭载“刀片电池”的比亚迪“汉”纯电动车型综合工况下的续航里程可达605公里。

  这样特别的电池,到底是怎么生产出来的?4月8日,重庆日报记者来到位于璧山区的重庆弗迪进行独家探访。

  精度控制严格

  公差比血小板直径还小

  在重庆弗迪生产基地,“刀片电池”负极生产线正在高速运转,石墨和一些辅料先被混合搅拌成浆料,再涂布到铜箔上。

  铜箔以每分钟70米的速度展开,经过涂布后送往烤箱烘干,再进行辊压。生产线正在高速运转,但较远处看上去又像是静止的,除非将眼睛凑到设备跟前仔细观看。

  这种反差形成的原因是,生产设备在动平衡、震动等涉及精度的控制方面,已经达到了肉眼几乎无法察觉的水平。

  这里的生产精度是,公差正负1微米,比一粒血小板的直径还小。

  正是高水准的生产精度控制,帮助“刀片电池”实现电池包内电芯的高度一致性。

  在重庆弗迪总经理钟盛看来,“刀片电池”制造方面最大的难度在于,每个电芯都要求几乎没有差异,以保证“刀片电池”在安全性和能量密度方面的优异表现。“这种精度控制,对我们生产环境以及自动化、智能化等方面,都是全新的挑战。”

  例如,“刀片电池”电池非常长,通过测算,如果设备出现一度的角度偏差,就会造成生产上出现一点几毫米的位移偏差。对于“刀片电池”来说,能允许的公差只能以微米来计算,绝对不允许到毫米这个级别。

  面对种种技术难题,比亚迪的工程团队进行了长期的攻关。由于全行业都没有现成的设备和工艺方案,比亚迪投入了巨大的人力物力,在过去的两年中根据产品的需要来进行设备设计、制造和验证。

  如今,比亚迪“刀片电池”的绝大部分生产设备,例如叠片、装配、电池包PACK等全部都是自主设计制造,并有专门工厂负责整套装备生产。

  手不能触碰

  生产过程全部实现自动化智能化

  “刀片电池”的负极车间,全部都处于一个巨大的“玻璃房子”里,整个生产过程都实现了全密封。

  车间现场负责人介绍,电池生产最怕两种东西:一是金属碎屑等异物或粉尘,一是水。

  因此,生产线前端的粉料混合搅拌环节,都是通过管道输送,整个车间按照万级洁净室标准设置,相当于医疗级水平。

  此外,这里对水分控制的要求也非常高,多台除湿设备联合工作,保持了一个接近于无水的干燥环境。

  记者注意到,整个生产线上看不到几个工人。从原材料来料,到成品下线全都是自动完成,任何环节都没有“人手直接参与”。

  车间负责人表示,整个电池生产已全部实现自动化和智能化,工人只能操作设备机器,同时对数据进行分析,绝对不能用手碰产品或半成品,以免对电池质量造成任何可能的影响。

  钟盛介绍,“刀片电池”生产线参照工业4.0标准,对所有的生产过程进行了全维度监控。“任意一块电池,它用的哪一批原材料,哪台设备生产的,生产过程各参数情况,后来装到哪一台车上面,都通过大数据来进行记录和分析。”

  高安全性

  今年计划产能10GW

  “刀片电池”的最大亮点,莫过于在针刺实验中表现出的高安全性。在重庆弗迪相关负责人看来,“刀片电池”作为磷酸铁锂电池的一种,本身材料安全性较高。此外,“刀片电池”中加入了一些特殊的设计,包括无模组化以及电流切断装置等。电池包里还有液冷系统和排烟系统,在电池发热时进行排烟和降温,同时在低温状态下也能够帮助电池升温。

  在生产方面,为了更好地支持无模组化设计,重庆弗迪采用了新的叠片工艺,加上热压压实,既进一步提升了电池包的空间利用率,又直接提高了“刀片电池”的结构强度。

  重庆弗迪“刀片电池”今年的计划产能为10GW。有业内人士分析指出,在能量密度方面三元聚合物锂电池具有一定优势,但在安全性等方面,“刀片电池”有优势,随着钴等三元电池材料稀缺和成本上涨,“刀片电池”的优势还将进一步凸显。

(责编:黄凌、张祎)

本网专稿

重庆启动新一轮“城乡环境卫生整洁”行动  人民网重庆4月10日电(陈琦)今日,记者从重庆市卫生健康委获悉,按照全国爱卫会部署,重庆正在实施新一轮城乡环境卫生整洁行动。以解决城乡环境脏乱差问题,推动城乡公共管理服务向农村覆盖,提升群众健康素养和文明素质。 重庆市卫生健康委…【详细】

原创

重庆市区块链应用创新产业联盟成立  按照重庆市区块链发展工作部署,重庆市大数据发展局联合渝中区人民政府,指导浪潮、IBM、华为………【详细】

原创

重庆:久违了的麻辣鲜香,最诱人复工来了!  4月,巴渝大地春暖花开。在做好疫情防控工作的同时,重庆各行各业陆续开始复工复产。…【详细】

原创