什么是鋰電池生產(chǎn)對(duì)工藝環(huán)境參數(shù)的要求?
來源:寶鄂實(shí)業(yè)
2019-08-03 09:16
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粉塵控制的重要性在鋰離子電池的制造過程中,有很多東西是必須嚴(yán)格控制的,一是粉塵,二是金屬顆粒,三是水分。
之所以粉塵控制放在首位,這是由電池所使用的材料和其安全需求決定的。鋰離子電池為了追求更高的能量密度和功率,在設(shè)計(jì)的時(shí)候,一般都會(huì)把所使用的隔膜紙的厚度降到盡量低的程度,在我們的電池中,所使用的隔膜的厚度為20μm,相當(dāng)于頭發(fā)直徑的1/3的厚度,一根頭發(fā)就可以刺穿隔膜紙好幾層了(這是為什么讓大家戴帽子的把頭發(fā)裹起來的原因),其厚度是相當(dāng)薄的,如果粉塵的直徑接近隔膜紙的厚度,那么,就容易導(dǎo)致電池的短路,在某些情況下,甚至導(dǎo)致電池起火爆炸。
安全,是這個(gè)世界上最重要的事情,離開安全而談其他,都是空話。也許,我們已經(jīng)了解過去的新聞,有很多電池在使用的過程中起火爆炸,甚至致人于死地。
下面我列出2則新聞供大家參考:摩托羅拉手機(jī)爆炸,刺穿心臟 據(jù)《蘭州晨報(bào)》報(bào)道,據(jù)死者生前工作的營盤鐵選廠一位知情人透露,死者名叫肖金鵬,是該廠的一名電焊工,今年22歲。6月19日端午節(jié)那天中午,當(dāng)?shù)貧鉁剌^高,肖金鵬戴著面罩作業(yè)時(shí),其裝在胸前衣兜里的手機(jī)突然一聲巨響,肖金鵬倒在了血泊中,后其被送往醫(yī)院經(jīng)搶救無效死亡。 事后大家才知道,是手機(jī)電池爆炸炸死了他。警方勘查現(xiàn)場并進(jìn)行尸檢后初步認(rèn)為,肖金鵬是由于手機(jī)電池在高溫下發(fā)生爆炸,被炸斷肋骨刺破心臟身亡的。手機(jī)電池爆炸致人死亡,在全國尚屬首例。
Sony電池爆炸,筆記本燒壞索尼公布電池起火原因 耗33億美元召回新華社電日本富士通公司10月27日公布了一起筆記本電腦起火燒傷使用者的事故。初步調(diào)查認(rèn)定,事故由正在回收的索尼公司生產(chǎn)的鋰電池引起。這是日本國內(nèi)發(fā)生的首例索尼筆記本電池起火事件。事故發(fā)生于24日晚,正在充電的電池異常發(fā)熱,從電腦中發(fā)出火花,電腦被燒焦,使用者的手也被輕度燒傷。發(fā)生事故的筆記本電腦屬于富士通和索尼正在回收的機(jī)種。富士通方面稱,在與索尼方面的共同調(diào)查中,雙方都認(rèn)為起火原因源于索尼鋰電池,很可能是因?yàn)殡姵啬巢糠衷谥圃爝^程中混入了細(xì)小金屬顆粒引發(fā)過熱或短路。
Sony電池引起筆記本著火并導(dǎo)致汽車著火,消防車都來滅火了電池爆炸起火的原因多種多樣,但最普遍的還是粉塵和金屬顆粒所引起的爆炸。它們都有一個(gè)共同的失效原因,那就是粉塵或者金屬顆粒所導(dǎo)致的內(nèi)部短路,進(jìn)而引起電池的激烈內(nèi)部放電和能量積累,進(jìn)而到導(dǎo)致電池爆炸起火。爆炸起火所導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失是無法估量的,2006年的Sony,因?yàn)槠涔P記本電腦電池的全面召回,股票和利潤大幅下跌,下降30%。
是的,對(duì)于電池而言,貫穿于整個(gè)制造的過程中,必須高度重視的就是其安全性,誰都不能跨越這個(gè)坎。如果,那一排排的裝在汽車座位下面的電池它不安全,是不是一排排的雷管?是不是一排排的炸彈?我們還不至于造炸彈,但如果我們不去控制的話,我們終究會(huì)被自己造出來的產(chǎn)品所傷害。只要我們做好一件事,這些危言聳聽的故事將遠(yuǎn)遠(yuǎn)地離開我們。
控制粉塵。像潔癖一樣控制粉塵,像對(duì)付敵人一樣冷酷地對(duì)待粉塵,讓其在電池的制造過程中消失。這就是我們要做的。從你的身邊做起,讓粉塵消失。所謂千里之行,始于足下,那么,粉塵控制,請(qǐng)從你的身邊做起。對(duì)于粉塵而言,你的舉手投足,都有很大的影響,那么,遵循我們定下的規(guī)則,這個(gè)世界將于粉塵隔絕。
粉塵對(duì)電池性能的影響在我們生產(chǎn)車間,有著各種各樣的粉塵,顆粒。諸如極片搬運(yùn)產(chǎn)生的粉料灰塵,機(jī)器和夾具磨損的金屬顆粒,蓋板和鋁殼組裝時(shí)刮擦的金屬屑,激光焊時(shí)噴濺的金屬屑,我們工鞋帶進(jìn)來的土塵,還有我們的頭發(fā),碎屑等等。這些粉塵,碎屑通常粘附在極片,隔膜或者蓋板上,進(jìn)而在生產(chǎn)過程中進(jìn)入電池內(nèi)部,它會(huì)給電池造成很大的不良影響.
簡單來說,會(huì)產(chǎn)生如下幾個(gè)后果:
1、造成電池HSD(高自放電)HSD,是指電池在不使用的情況下,電量也會(huì)損耗。當(dāng)這個(gè)損耗在規(guī)定的情況下超過一定量之后,這只電池就被認(rèn)為是B品或報(bào)廢電池。HSD很嚴(yán)重的時(shí)候,充滿電的電池,過不了多久,電量就會(huì)損耗殆盡,甚至使的電池的電壓變?yōu)?V。而我們公司生產(chǎn)的鋰離子電池,任何情況下電壓是不能低于2.0V的,如果電壓低于2.0V,電池就會(huì)出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的化學(xué)反應(yīng),就失去了循環(huán)充放電的能力,電池也就報(bào)廢了。對(duì)于客戶(使用者)而言,自放電所引起的結(jié)果就是,手機(jī)今天充電,明天就沒電,電動(dòng)車今天騎來公司的時(shí)候,還是滿電的,下班的時(shí)候,就已經(jīng)沒有電了,汽車停在停車場半個(gè)月,重新啟動(dòng)時(shí)沒有電了。這些,都是自放電電池在客戶端的表現(xiàn),它會(huì)讓電池失去使用功能,而導(dǎo)致客戶非常不滿。
2、造成電池內(nèi)部短路電池的能量,主要由卷芯提供,其中正極片,負(fù)極是能量的源頭?;瘜W(xué)電池有個(gè)規(guī)律,在電池外部是電子導(dǎo)電,電池內(nèi)部則是離子導(dǎo)電。所以電池內(nèi)的卷芯要用隔膜隔開正極片和負(fù)極片,使得離子在電解液中穿過隔膜,進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。如果電池內(nèi)部正極片和負(fù)極片直接接觸了,或者通過粉塵,碎屑導(dǎo)電,那電池內(nèi)部就成了電子導(dǎo)電了,電池就內(nèi)部短路了。如果電池內(nèi)部短路了,那么電池就大量發(fā)熱,那么隨著電池的大量發(fā)熱,進(jìn)而可能出現(xiàn)起火爆炸。對(duì)于客戶而言,電池發(fā)熱表現(xiàn)為:你的手機(jī)在打電話的時(shí)候,電話越來越熱,當(dāng)這個(gè)電池安裝在汽車底座下面時(shí),電池發(fā)熱的時(shí)候你的屁屁可能就不舒服了。
3、造成電池起火爆炸電池在滿電的時(shí)候,內(nèi)部突然短路,會(huì)立即釋放出大量熱量,致使電池迅速升溫,電解液分解產(chǎn)生大量氣體,電池內(nèi)部壓力急劇上升,進(jìn)而發(fā)生電池爆炸的嚴(yán)重后果。爆炸會(huì)使電池零部件飛濺,容易傷人,也會(huì)使電解液著火,很容易引發(fā)火災(zāi)。粉塵,金屬顆粒,隔膜紙破孔,極片的毛刺等容易使脆弱的隔膜紙刺破而導(dǎo)致如此重大的失效。在生產(chǎn)過程中,通過Hi-pot測試,高溫老化來檢測挑出HSD,短路的電池。但這種方法不能100%挑出所有缺陷電池。有些電池的內(nèi)部的粉塵和顆粒,處于臨界狀態(tài),在多次充放電后,或經(jīng)過振動(dòng)、高溫等不合理使用時(shí),這些危險(xiǎn)后果才會(huì)顯現(xiàn)。
假如此時(shí)電池正在我們工廠,危險(xiǎn)會(huì)伴隨我們左右;假如此時(shí)電池正在客戶的工廠,危險(xiǎn)會(huì)伴隨客戶工廠的工人,會(huì)導(dǎo)致高額的索賠;假如此時(shí)電池正在終端用戶的手中,那受害人將會(huì)是我們自己。因?yàn)槲覀兊碾姵?,?huì)在不遠(yuǎn)的將來,裝進(jìn)電動(dòng)汽車,而我們自己,就是電動(dòng)汽車的乘客!控制粉塵及顆粒,才是解決這幾個(gè)不良后果的根本措施!
粉塵的來源粉塵的來源多種多樣,一般來自于以下幾個(gè)方面:
廠房外部的浮塵、人自身產(chǎn)生的粉塵、產(chǎn)品的包裝產(chǎn)生的粉塵、產(chǎn)品制造過程中自身所產(chǎn)生的粉塵、運(yùn)輸工具(物料盒,推車)帶來的粉塵、更有一些經(jīng)過使用老化的零件等剝落的粉塵。
廠房外部的粉塵是粉塵的重要來源,特別是在中國這個(gè)開山辟土慣了的國度,到處都是裸露的土地,粉塵們當(dāng)然樂于乘風(fēng)起舞,來個(gè)免費(fèi)旅游了,于是,廠房外的粉塵隨著空氣的流動(dòng),將無孔不入地散落于各個(gè)旮旮旯旯。這就要求我們把門窗關(guān)好,把從外部引進(jìn)來的空氣要進(jìn)行過濾。人自身產(chǎn)生的粉塵,它來自于你的衣服靜電吸引來的粉塵,它來自于你的發(fā)屑死皮,又研究表明,各種衣服的粉塵含量如下表所示: 對(duì)于發(fā)屑死皮等,在我們的干燥室內(nèi),這些也更容易發(fā)生,想象冬天的時(shí)候,有些人的頭發(fā)的發(fā)屑會(huì)像雪花一樣飄灑,你就會(huì)知道他的影響有多大。這就要求我們穿防塵工作服且要把自己頭發(fā)等包的嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)的,以免因?yàn)槟愕哪沉0l(fā)屑而導(dǎo)致電池報(bào)廢。一些生活細(xì)節(jié)可以讓我們離粉塵更遠(yuǎn)一點(diǎn)。人體散發(fā)的污染物質(zhì)主要有自身產(chǎn)生的污染物和攜帶物。
進(jìn)入干燥室或潔凈室前,應(yīng)該:將拖鞋在凈潔墊上擦拭; 洗手、并在烘干器上吹干;換指定工作鞋和凈化工作服;如有風(fēng)淋室,一定要通過風(fēng)淋室進(jìn)入潔凈室;在潔凈室內(nèi)不要拖足行走,不做不必要的動(dòng)作或走動(dòng);在潔凈室內(nèi)不許飲食。除工作必需的物品,一切個(gè)人物品嚴(yán)禁帶入潔凈室。不得在潔凈區(qū)域外穿潔凈工作服,特別不得廁所穿潔凈工作服去食堂就餐及進(jìn)入洗手間。爭取每天沖澡、換衣,經(jīng)常洗頭,保持身體的清潔;女子勿身涂抹物,如頭油、香水、睛膏、脂粉等物;男子盡量每天刮胡須;非工作人員及休息時(shí)間工作人員不得在干燥室、潔凈室內(nèi)逗留已保證室內(nèi)最少人數(shù)。
一切人員進(jìn)入潔凈區(qū)和潔凈室必須遵循規(guī)定的凈化路線和程序,不得私自改變,必須換上專用拖鞋方可進(jìn)入潔凈區(qū),必須換上專用帆布鞋才能進(jìn)入潔凈室 產(chǎn)品包裝引來的粉塵,它應(yīng)該說是一種常態(tài),前面說過,空氣中無處不粉塵,那么,在這個(gè)環(huán)境下運(yùn)輸包裝的產(chǎn)品,當(dāng)然脫不了俗。落塵附包裝,不愿也無奈。還有就是包裝材料本身,所謂的硬紙盒,他的原來就是50%的爛紙漿加50%的無機(jī)填料(所謂無機(jī)填料,就是沙土之類把它碾碎了)組成的,某些碰撞,摩擦,當(dāng)然會(huì)導(dǎo)致這些“無機(jī)填料”的脫落了。因此,對(duì)于包裝盒等東西,我們?cè)诋a(chǎn)品進(jìn)車間之前就把他拿下來,不要讓其進(jìn)入車間。產(chǎn)品制造過程中產(chǎn)生的粉塵,我們的正負(fù)極片本身就是由一些細(xì)小顆粒,通過粘結(jié)劑粘合在一起而粘附在銅鋁箔片上的,而加工過程中的振動(dòng),摩擦,當(dāng)然會(huì)使其脫落。還有在焊接的過程中,難免會(huì)產(chǎn)生一些金屬顆粒的飛濺,這些也是制造過程中所帶來的粉塵。對(duì)于這些,我們的辦法當(dāng)然是防止與圍追堵截相結(jié)合,對(duì)于不可避免的顆粒脫落,我們要勤用吸塵器把它吸掉,對(duì)于可以避免的摩擦,我們要充分保證產(chǎn)品不受到摩擦,實(shí)在沒有辦法的時(shí)候,就是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行隔離,使產(chǎn)品不會(huì)暴露在這些粉塵的環(huán)境之中。吸塵的動(dòng)作,在每一個(gè)工序他都應(yīng)該存在,都應(yīng)該成為一種標(biāo)準(zhǔn)的除塵動(dòng)作。
















