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重庆造“刀片电池”是怎样出炉的

时间:2020-04-11 11:20来源:重庆日报 作者:白麟
点击: 次

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。本文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。
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。
 
       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。
 
(责任编辑：子蕊)
文章标签： 比亚迪 刀片电池
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