圆柱锂离子电池制程安全控制管理规范报告.docx

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圆柱锂离子电池制程安全控制管理规范报告

圆柱锂离子电池制程安全控制管理规范

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2016年07月31日

1目的

规范锂离子电池制造过程中重要工序的各项关键控制要求，提升电芯的安全性。

2范围

适用于本公司所有锂离子电池的生产过程安全控制。

3职责

1.1.  设备部：

设备选型及设计时按照规范要求进行材质、设计、施工过程的控制。

1.2.  技术部：

负责本规范的编写及修订，相关文件的编写、培训及落实。

1.3.  品质部：

负责本规范执行过程监控。

1.4.  生产部：

负责本规范的执行。

4定义

无

5工作程序

工序

控制关键项目

标准或控制方法

标准或控制方法

常见失效后果

备注

涂布

涂布面密度

参见各型号《生产规格书》；

控制浆料出料温度等于涂布机头温度+/-2℃，涂布机头浆料温度需进行首检确认，超标时需静置；

析锂，过热短路冒烟起火；

浆料粘度一致性（SPC）；控制一次性加料，出料时不需要调节粘度，保证浆料粘度符合各型号《生产规格书》的要求；

正极机头湿度控制≤6%RH；增加机头干燥罩；转移涂布机，防止正极B辊表面胶层吸潮变厚，涂布面密度降低；

增加机头浆料液位感应器，并实现自动加料；

浆料挡板需保证液面高出A辊15mm~20mm；

评估调刀参数与面密度关系，并给出调机参考对照表；并规定涂布什么情况下调机需要进行首检确认；

固定涂布机走带速度，不可随意调整；

固定涂布机正常涂布速比，不可随意调整；

培训并规范厚度测量方法，统一用横力矩测试；不可凭手感测量；

做好设备调机记录；及调机重新首检记录；

涂布首检，增加基材面密度确认；

涂布后涂覆量或厚度检验方法优化；涂布首检及尾检要求；厚度生产20min点检；品质30min巡检；

涂布尺寸

参见各型号《工艺标准》；

首检尺寸合格后才能生产；

卷绕对齐度超差，过热冒烟起火；

首检未合格极片，必须严格标识，分切时报废处理；

接带必须等于一个片长；

负极涂布胶辊、走带压辊每2hrs，用酒精清洁擦拭一次；预防胶辊打滑导致尺寸较短；

三级文件

文件名称

圆柱锂离子电池制程安全控制管理规范

文件编码

TP-PE-004

版本号

1.0

江苏天鹏电源有限公司

生效日期

2015-08-05

页码

第2页 共6页

涂布

涂布头尾部鼓包

参见各型号《工艺标准》；

涂布头尾部鼓包首检确认；

转移涂布机调机方向：

1）头部加速速比越小越好；2）C辊夹紧B辊速度，慢较好；3）头部段厚度调低（目前我司大多数设备无此功能）；

断片报废，后工序无法生产；

涂布外观

参见各型号《极片外观检验标准》；

正极机头湿度控制≤6%RH；增加机头干燥罩；

析锂，过热短路冒烟起火；

转移涂布机，涂布不用刮料板，但需每20min清洁挡板下面的干料；

1.回收料应该放入不锈钢桶内，用保鲜膜密封保存，并在24hrs内使用；

2.正常生产回收浆料，24hrs内重量低于20kg时，须在高粘度搅拌后加入，按照高粘度搅拌参数，搅拌十分钟后，后续按照正常工艺进行，并转移至转移涂布机进行涂布；

3.管道清洁或清洗设备，24hrs内回收料超过20kg时，必须放入中试罐进行分散，具体工步参见《回收料处理作业指导书》，调节粘度至3500±500Mpa*s后，进行过筛后，在最后一次加入NMP时加入，混合后，转移至转移涂布机使用；

极卷搬运

极片无损伤

外观标准参见各型号《极片外观检验标准》；

1.极卷搬运时，须用双手托住极卷下方，避免任何物体接触极卷两侧；

2.制片后极卷搬运时不能接触极耳；且必须有极耳的一侧朝外，避免衣服、袖套等接触碰弯极耳；

短路过热冒烟起火；

适合所有极卷搬运工序

装配工具管理

放入固定位置的工具盒内

不接触任何半成品；

1.装配使用镊子、剪刀、刀片、扳手等工具，必须在设备不接触半成品区域规范工具盒；

2.每次使用后，必须放入工具盒；

短路过热冒烟起火；

适合所有极卷搬运工序

极卷接带

接头尺寸及对齐度

1.极片长度必须满足片长+/-2mm（自动卷绕时，小片卷绕时不做要求）；

2.对齐度不能超过0.3mm；

3.弧形度不能超过0.5mm/米极片；

1.自动卷绕时，将断片的头部剪切整齐，并将断片空箔位与下一片空箔位重合，同时从极片两侧控制对齐度，贴上接带胶带；翻转后裁去多余极片，贴接带胶带；

2.小片卷绕时，将断片的头部剪切整齐，并将断片与另一端重合至少50mm，同时从极片两侧控制对齐度，贴上接带胶带；翻转后裁去多余极片，贴接带胶带；

短路过热冒烟起火；

适合所有极卷搬运工序

碾压

极片外观

参见各型号《极片外观检验标准》；

1.前工序接带标识，接带处释放压力，不碾压；

2.每次上班时，检查确认碾压刮刀，确认刀口紧贴辊面，无间隙；

3.每班下班时，须松开刀口，并用酒精擦拭干净，不能贴住辊面，防止吸潮生锈；

4.负极碾压极片表面有颗粒掉料时，即需擦拭辊面；

析锂，过热短路冒烟起火；

极片无波浪边

参见各型号《极片外观检验标准》；

每月检查一次极片横向厚度，超标时须进行打磨；

卷绕对齐度不良或者卷绕时硬性纠偏，导致极片极组内褶皱或者边缘刮伤；短路冒烟起火；

分切

毛刺

毛刺长度应该小于等于此型号隔膜厚度的1/2；

1.首检确认；

2.刀具来料验收；

3.规定刀具使用寿命，预防性更换刀具；

4.刀具规范存放，避免损失刀口；

5.规范安装操作方法；

短路过热冒烟起火；

三级文件

文件名称

圆柱锂离子电池制程安全控制管理规范

文件编码

TP-PE-004

版本号

1.0

江苏天鹏电源有限公司

生效日期

2015-08-05

页码

第3页 共6页

分切

极片无损伤

外观标准参见各型号《极片外观检验标准》；

极卷搬运时，须用双手托住极卷下方，避免任何物体接触极卷两侧；

短路过热冒烟起火；

极片无弧形

弧形应该小于0.3mm每1m极片长度；

1.来料收卷不齐的极卷（大于10mm，需复卷两次后碾压，有特殊要求倒带时，可压一次，并保证交下工序极片走带方向一致）；

2.正常分切过程中禁止频繁调节纠偏；如分切边缘漏箔时，应该停机，并调低走带速度，在一个片长内调整完纠偏，并在每个小片上标识不良；

3.首检及每30min巡检极片入料位极片是否有褶皱，如有褶皱需调机后才能生产；

卷绕对齐度不良或者卷绕时硬性纠偏，导致极片极组内褶皱或者边缘刮伤；短路冒烟起火；

制片

毛刺

毛刺长度应该小于等于此型号隔膜厚度的1/2；

1.首检确认；

2.刀具来料验收；

3.规定刀具使用寿命，预防性更换刀具；

4.刀具规范存放，避免损失刀口；

5.规范安装操作方法；

6.极片毛刺检验，必须每1hrs进行检查，显微镜加棉纱手套；

7.正负极裁切刀每2hrs用镊子碎布蘸酒精擦拭刀口防止裁切错误时粘胶裁切产生毛刺；

8.负极裁切刀工位，每2hrs检查切刀下方区域是否有铜粉颗粒，如铜颗粒较多，则确认毛刺状况，超标即需更换刀具；每2hrs需用镊子夹蘸有酒精的碎布清洁刀具下方区域粉尘；

短路过热冒烟起火；

贴胶

参见各型号《工艺标准》；

1.首检及巡检确认；

短路过热冒烟起火；

极耳碰弯

极耳不能弯折；

极卷搬运，用双手托住极卷下方，避免任何物体接触极卷两侧；

短路过热冒烟起火；

卷绕

毛刺

毛刺长度应该小于等于此型号隔膜厚度的1/2；

1.首检确认；

2.刀具来料验收；

3.规定刀具使用寿命，预防性更换刀具；

4.刀具规范存放，避免损失刀口；

5.规范安装操作方法；

6.卷绕极片毛刺检验，须每1hrs进行检查，显微镜加棉纱手套；

7.正负极裁切刀每2hrs用镊子碎布蘸酒精擦拭刀口防止裁切错误时粘胶裁切产生毛刺；发现裁切到胶带的，必须擦拭清洁刀口；发现裁切到胶带的，必须擦拭清洁刀口；

短路过热冒烟起火；

粉尘

0.5um小于30万/立方米；工作平面及卷绕转轴，裁切等部位无可视粉尘；

1.吸尘器正常工作；滤芯每周更换清洁；管道每周检查清洁；

2.卷绕粉尘清洁，每1hrs一次，卷绕三角架及切刀附近镊子碎布蘸酒精清洁并做记录；

短路过热冒烟起火；

对齐度

参见各型号《工艺标准》；

1.X-Ray首检及巡检；

2.设备辊平行度，挡板垂直度等进行统一校正，并调试；并定位挡板，做好标示；

3.制定抽检不良报警线，超标需调机；

4.来料异常时，第一条及最后一条固定机台卷绕；

短路过热冒烟起火；

隔膜裁切

隔膜裁切裂口小于1mm；

1.首检确认；

2.刀具来料验收；

3.规定刀具使用寿命，预防性更换刀具；

4.刀具规范存放，避免损失刀口；

5.规范安装操作方法；

6.刀口清洁，每1hrs一次；

7.隔膜头部缺口、裂口长度不超过1mm；

8.极组隔膜拉丝时，不能直接扯掉，需进行返修处理；并同时调整设备切刀；

短路过热冒烟起火；

三级文件

文件名称

圆柱锂离子电池制程安全控制管理规范

文件编码

TP-PE-004

版本号

1.0

江苏天鹏电源有限公司

生效日期

2015-08-05

页码

第4页 共6页

卷绕

抽芯

中孔隔膜无堵孔，无漏极片；

1.卷针表面处理；

2.卷针新购及返修验收（表面处理、热处理、直线度、尺寸等）；

3.规定使用寿命；

4.卷轴结构有中心轴，拔针时，卷针直径变小便于抽针；

5.卷针打蜡，每生产一盒极组，需全检5pcs极组中孔情况，必要时打蜡处理；

6.隔膜新卷针验收抽针性能（隔膜材质、表面硬度及粗糙度）；

短路过热冒烟起火；

裁切异常

负极入位正常；未裁切到负极末端；

1.卷绕机须有极片长度报警功能，且长度报警时，需自动停机；

2.卷绕机应该有长度报警，手动点自动多卷的功能，卷绕圈数可以设定；

3.卷绕长度报警时，前后两个极组自动剔除；

短路过热冒烟起火；

终止胶带位置

终止胶带应该靠负极耳端2-5mm处

终止胶带应该靠负极耳端2-5mm处，方便入壳操作；

短路过热冒烟起火；

极耳弯折异常

极耳数量正确；

1.卷绕前，必须将极卷极耳朝外挂上放料架上，全检极耳，并用镊子理平理直极耳；

2.卷绕机应该设置极耳数量计数功能，无极耳时应该自动停机；

3.卷绕发现无极耳时或者极耳数量错误时，必须停机检查前后两个极组，并隔离，贴红标，放入红色分析物料盒，工程师拆解，并测量尺寸；

短路过热冒烟起火；

极组下料外观全检

参见《极组外观检验标准》；

1.符合外观检验标准的要求；

2.卷绕不良必须集中，专人固定工作台面进行拆解；按照标准分类返修，返修方法参见《卷绕返修作业指导书》；

3.拆解极组时，必须单只进行操作，极组打开后，需平铺返修工作台面，并逐片取出；绝不允许撕拉扯开；

4.返修极片必须参见《极片外观标准》进行全检；

5.极片返修后，必须按照作业指导书方法，消除应力后，平铺存放；

6.存放托盘长度必须超出单片总长；

7.半自动卷绕设备，必须每卷1pcs，取走1pcs，传送带上不得超过3pcs极组，避免极耳划破极组；

8.极组必须整齐统一方向放置；且邻近极组有隔离物或足够空间，不会导致极组失位相互挤压、划伤；

9.不良极组必须整齐堆放，不可混乱堆放；

10.不良极片必须平整放置与超过极片总长的极片盒内；

短路过热冒烟起火；

极组转移

无损失

极组无失位损伤

1.传送带输送，避免极组失位相互挤压，划伤；

短路过热冒烟起火；

适合所有极卷搬运工序

入壳

绝缘片异位

参见作业指导书

1.作业员应该将钢壳壳体朝上倾斜15度以上，并用拇指及食指拿去极组下1/3部位推入极组至最后10-20mm，再用食指侧面推入到钢壳上沿；

2.入壳后的极组应该放入托盘，底部朝下放置；

短路过热冒烟起火；

极组边缘损伤

参见作业指导书

1.作业员入壳时，须将隔膜尾缝处先行压入钢壳，且入位时，极组角度不能超过30度；

2.极组难入壳时，应以极组能够轻松推入为准，较难入壳时需轻轻放置有硅胶片的桌面上墩2-3次，无法到底的极组，取出作为难入壳极组；严禁强行入壳；

短路过热冒烟起火；

负极点焊

极组堵孔

参见作业指导书

1.插入负极焊针时，必须小心插入，避免损失极组顶端及极组中孔；

2.焊针插入时遇到阻力时，急需取出极组，用导通针，从极组负极端插入导通；

3.严禁强行插入焊针，导致极组短路；

4.不能导通的极组，返修处理；

5.焊针打火头部有毛刺时，必须更换焊针；

短路过热冒烟起火；

三级文件

文件名称

圆柱锂离子电池制程安全控制管理规范

文件编码

TP-PE-004

版本号

1.0

江苏天鹏电源有限公司

生效日期

2015-08-05

页码

第5页 共6页

滚槽

滚槽尺寸

参见各型号工艺标准

1.首检、巡检参见CP相关要求；

2.投影仪测量尺寸；

漏液；

绝缘片凸起

无绝缘片凸起

1.机电须更改滚槽中心模，增加弹性装置，避免绝缘片凸起；

2.突起绝缘片极组，拆解返修处理；

短路过热冒烟起火；

极耳碎屑

垂直无断裂

1.滚槽极耳必须理直，垂直+/-15度；

2.滚槽下料目视全检极耳，如发现断裂的，必须停机检查，找出折断的极耳；

3.滚槽下料时，必须目视全检电芯壳口内是否有断裂极耳，如有及时清理；

短路过热冒烟起火；

滚槽金属粉尘

无明显粉尘

1.增加滚槽润滑装置；

2.每2hrs清洁滚槽工位金属粉尘（镊子、碎布、酒精）；

3.每班须将工作台面及周围半成品转移走，并先用镊子夹碎布蘸酒精清洁，然后工压缩空气吹干净操作平台；

短路过热冒烟起火；

极组烘烤

烘烤温度

参见作业指导书

1.PP隔膜烘烤温度不超过95℃，设定温度不超过90℃；

2.三层或PE隔膜烘烤温度不超过90℃，设定温度不超过85℃；

3.烘箱补偿值，只有经过培训的机电人员才能调整；其它任何人员不得自行调整；也不可以将调整方法交给作业员；

短路过热冒烟起火；

电芯温度

不超标

1.正常生产时电芯取出温度不得高于35℃；

2.紧急取出时，电芯取出温度不得高于65℃,35-65℃取出的电芯，干燥间或手套箱环境下放置至少1.5hrs，才能注液；

循环性能降低；

注液

注液量

符合各工艺标准要求

1.注液必须前后称重，确保注液量合格；

高内阻、CID翻转零电压；过充冒烟、起火、爆炸；循环差、循环一致性差；

激光焊

焊接拉力

拉力符合各型号工艺标准

1.首检、巡检参见CP相关要求；

高内阻、极耳碰壁发热、冒烟、起火；

铝板无焊穿

铝板无焊穿

1.首检、巡检参见CP相关要求；并拆解帽盖，确认铝板不能焊穿，焊穿时，必须隔离之前生产的电芯，并用黄色物料盒隔离下转，出B类客户；

过充冒烟、起火、爆炸；

极耳翘起及焊渣突起物

极耳上应无极耳头部翘起、扭曲突起、焊渣突起等

1.极耳弯折时，员工应该检查极耳表面情况，确认极耳平整无扭曲，发现扭曲时，应该整理平整并压平极耳；发现极耳头部翘起的，应该将翘起部分压平；发现极耳头部超长的应该移到有防护的隔离罩内，电芯口部朝下，减去多余部分，切口需要压平处理；发现极耳撕裂翘起的，应该将翘起部分压平；发现极耳上有明显突起物的焊渣时，应该将突起物用刀片去除，并避免落入电芯内部，同时清理激光焊压头焊渣；

过充冒烟、起火、爆炸；

封口

封口尺寸

符合各工艺标准要求

1.首检、巡检参见CP相关要求；

2.投影仪测量尺寸；

过充冒烟、起火、爆炸；

封口外观

无卡伤、变形

1.封口电芯必须全检，发现异常时，需停机维修；

2.封口每60min，清理完模具下方电芯后，彻底清洁模具内金属颗粒；

3.钢壳来料壳口须无外翻，滚槽、封口控制检验镀层脱落控制；

4.每班须拆卸模具，并对设备做彻底保养和清洁；

5.直封（直封旧结构帽盖不适用适用，因封口后零电压风险很高）且和钢壳接触紧密的帽盖利于降低风险；且可以节约上料时间，多余时间可以用于下料，并进行外观全检；

6.外观依《电芯外观检验标准》进行分类降档及报废处理；

短路过热冒烟起火；

电芯卡伤

电芯外观

无卡伤、变形

1.外观依《电芯外观检验标准》进行分类降档及报废处理；

短路过热冒烟起火；

适合所有极卷搬运工序

三级文件

文件名称

圆柱锂离子电池制程安全控制管理规范

文件编码

TP-PE-004

版本号

1.0

江苏天鹏电源有限公司

生效日期

2015-08-05

页码

第6页 共6页

电芯跌落

电芯外观

无变形、损伤

1.操作方法应该便于电芯的拿去，不能超过拿去的合理数量范围；

2.易跌落的岗位或工作台面，应该加防止跌落的装置；

3.易跌落的岗位，地面应该增加橡胶垫或软垫；

4.跌落电芯须放置专用物料盒，待品质全检确认降档或报废（不能做A品下转）；

5.跌落后未放入专用物料盒的，发现1次罚款50元/pcs；

短路过热冒烟起火；

适合所有极卷搬运工序

预充、分容

反充

电芯必须正极朝上防止

1.电芯上柜时，必须正极朝上；

2.亮灯电芯必须及时处理，发现极性错误的，直接贴红色反充标识报废处理；

短路过热冒烟起火；

过充

无过充

1.预充时，电压扫描高于4.25V的针点，红色标识，禁止使用；并统计机电维修；

2.每三个月必须全检校正一次充电设备，过充针点，红色标识，禁止使用；并统计机电维修；

过热冒烟起火；

△V设置

参见作业指导书

恒流恒压充电工步必须设置；

——

提前发现异常电芯

6相关文件

6.1制程原材料、半成品、环境温湿度管理规定

6.2车间施工管理规定

7质量记录

无      

8附录

无