先進儲能電池智慧型製造技術與裝備

《先進儲能電池智慧型製造技術與裝備》是化學工業出版社於2022年出版的書籍，作者是陽如坤

基本介紹

• 中文名：先進儲能電池智慧型製造技術與裝備
• 出版時間：2022年7月1日
• 頁數：391 頁
• ISBN：9787122408228
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝

內容簡介

儲能是節能環保、清潔能源、能源互聯、電動汽車等新能源產業的基礎技術。電池作為儲能的重要載體，其高安全性、高品質、高效率、低成本製造是新能源產業發展的必然要求。 基於先進儲能電池大規模製造的需求，本書以先進儲能電池智慧型製造為主線，闡述了先進儲能電池電芯製造技術、製造工藝、製造裝備的現狀、趨勢及構成，並就儲能電池製造數位化及智慧型製造技術、儲能電池製造環境控制、製造測量與缺陷檢查、製造安全管理、能耗管理、製造工廠建設等方面的要求、設定原則以及保證方法與措施等進行了深入剖析和闡述。 本書可以為儲能及動力電池產業的工程技術人員在電池製造規劃、製造管理、電芯製造設備開發、製造安全與品質控制等方面提供參考；對儲能科學與工程、電化學、能源與動力工程等相關專業的高校本科生、研究生以及對儲能及動力電池產業感興趣的人士也具有參考價值。

目錄

第1 章 先進儲能電池產業介紹 1

1.1 概述 1

1.2 國家能源戰略與先進儲能電池產業 2

1.2.1 國家能源戰略2

1.2.2 先進儲能電池產業發展 4

1.2.3 儲能電池是一種通用目的產品5

1.3 先進儲能電池產業發展趨勢 6

1.3.1 儲能電池未來市場需求6

1.3.2 鋰電產業發展規律7

1.3.3 鋰電池技術未來發展趨勢 11

1.4 先進儲能電池製造裝備發展情況12

第2 章 先進儲能電池製造技術 14

2.1 先進儲能電池製造概述 14

2.1.1 儲能電池製造必然是大規模定製製造 14

2.1.2 電池製造與半導體製造的對比 16

2.1.3 先進儲能電池製造的8 大特徵 16

2.2 製造體系建立 18

2.2.1 製造相關標準 18

2.2.2 產品設計原則19

2.2.3 汽車動力蓄電池行業規範條件 20

2.2.4 鋰電池企業安全生產規範 20

2.3 製造質量及合格率 21

2.3.1 衡量儲能電池製造水平的8 大指標21

2.3.2 儲能電池電芯成品率 22

2.4 製造目標及路線圖22

2.4.1 製造技術現狀及趨勢 22

2.4.2 面向2035 儲能電池製造發展目標 24

2.5 儲能電池尺寸標準化與製造26

2.5.1 鋰電池尺寸規格國外現狀 26

2.5.2 鋰電池尺寸規格國內現狀 27

2.5.3 電池尺寸規格不標準帶來的問題 29

2.5.4 電池尺寸規格標準化的意義 30

2.6 先進儲能電池智慧型製造的未來32

2.6.1 智慧型製造的需求 32

2.6.2 智慧型製造的路徑 33

2.6.3 智慧型製造的思路 36

2.6.4 智慧型製造質量縱向數據閉環 39

2.6.5 智慧型製造質量橫向過程閉環 40

2.6.6 智慧型製造系統成熟度實現的層級41

第3 章 先進儲能電池製造工藝 42

3.1 儲能電池製造工藝42

3.1.1 方形電池 43

3.1.2 圓柱電池 48

3.1.3 軟包電池 49

3.2 固態電池製造工藝52

3.3 工藝過程、裝備的標準化54

3.4 製造工藝及裝備創新的思路56

3.4.1 製造工藝及裝備發展趨勢 56

3.4.2 材料技術與製造技術深度融合 57

3.4.3 製造一體化及製造原理改變 58

3.4.4 製造工藝及電池結構精簡化59

第4 章 先進儲能電池智慧型裝備 60

4.1 製漿設備 60

4.1.1 製漿工藝介紹60

4.1.2 製漿設備現狀 65

4.1.3 製漿設備未來發展趨勢 71

4.2 極片塗布設備 71

4.2.1 塗布機設備原理及分類 71

4.2.2 設備組成及關鍵結構73

4.2.3 設備選擇78

4.2.4 設備使用說明80

4.3 輥壓、分切設備100

4.3.1 輥壓設備 100

4.3.2 分切設備112

4.4 芯包製造設備 119

4.4.1 工序設備及指標119

4.4.2 極片極耳成型設備 120

4.4.3 芯包卷繞設備 125

4.4.4 芯包疊片設備 132

4.5 電芯裝配設備140

4.5.1 圓柱電池裝配線 140

4.5.2 鋁殼電池裝配線 158

4.5.3 軟包電池裝配線 184

4.6 乾燥設備196

4.6.1 乾燥設備介紹 196

4.6.2 真空乾燥原理 197

4.6.3 電池真空乾燥工藝 199

4.6.4 真空乾燥設備基本組成及分類 202

4.6.5 典型電池真空乾燥設備 203

4.6.6 鋰電池真空乾燥設備性能評估 210

4.6.7 真空乾燥設備發展方向 212

4.7 注液設備213

4.7.1 注液設備介紹 213

4.7.2 設備組成及關鍵結構 219

4.7.3 設備選擇和套用案例222

4.7.4 設備使用和維護222

4.8 電芯化成分容設備 223

4.8.1 設備原理、分類及主要性能指標223

4.8.2 軟包化成分容設備225

4.8.3 方殼化成分容設備 231

4.8.4 設備選擇與套用案例235

4.8.5 設備使用與維護235

4.8.6 化成設備發展趨勢 241

第5 章 先進儲能電池製造數位化、智慧型化 243

5.1 先進儲能電池製造元數據與數據字典243

5.1.1 元數據 243

5.1.2 數據字典246

5.2 儲能電池智慧型製造工業網際網路架構248

5.2.1 工業網際網路的三大核心和四大特點 248

5.2.2 工業網際網路平台架構 249

5.2.3 設備層與車間層集成250

5.2.4 產業層與企業層、車間層集成250

5.2.5 儲能電池製造邊緣計算實施和邊緣協同 251

5.3 多元異構高通量製造數據獲取與數據平台搭建 251

5.3.1 儲能電池製造多源異構高通量數據 251

5.3.2 儲能電池製造多源異構高通量數據平台搭建252

5.4 儲能電池製造大數據分析256

5.4.1 工業大數據分析作用及前景256

5.4.2 大數據分析步驟256

5.5 數位化車間數據集成257

5.5.1 數位化車間現場網路架構257

5.5.2 數據集成架構258

5.5.3 數據集成信息流260

5.5.4 數據採集方式及數據集成要求 261

5.6 先進儲能製造過程追溯體系建設 262

5.6.1 什麼是製造過程追溯 262

5.6.2 儲能電池產品追溯系統的意義 262

5.6.3 製造過程追溯系統關聯對象 263

5.6.4 儲能電池追溯應滿足的要求 264

5.7 製造過程智慧型管控 264

5.7.1 儲能電池生產智慧型管控的分類 264

5.7.2 製造過程智慧型管控未來的幾點展望 266

5.8 儲能電池製造管控微服務及App 266

5.8.1 儲能電池製造微服務描述 266

5.8.2 基於微服務構建的App 267

5.9 設備健康管理與預測性維護 268

5.9.1 設備健康管理 268

5.9.2 設備預測性維護 269

5.10 製造質量分析及數據閉環271

5.10.1 儲能電池製造質量分析架構 271

5.10.2 閉環質量控制方法 273

5.10.3 電池質量失效分析模型 277

5.11 5G+TSN 與OPC UA 的暢想 282

5.11.1 為什麼需要5G 282

5.11.2 為什麼需要TSN 282

5.11.3 為什麼需要OPC UA 283

5.11.4 5G+TSN 與OPC UA 的關係 284

第6 章 先進儲能電池製造環境控制 286

6.1 製造環境要求 286

6.1.1 室外環境 286

6.1.2 室內環境 289

6.2 儲能電池製造的環境污染 297

6.3 污染的來源與控制 297

6.3.1 水分除濕 297

6.3.2 潔淨風管和圍擋結構 298

6.3.3 操作人員 298

6.3.4 外界自然環境 298

6.3.5 生產車間管理 299

6.3.6 金屬異物控制 299

6.4 環境與污染的監控299

第7 章 先進儲能電池製造測量與缺陷檢查 305

7.1 製造過程測量的內容分類及評估方法305

7.1.1 內容分類305

7.1.2 評估方法 306

7.2 製造過程測量及設備 314

7.2.1 射線面密度測量儀 314

7.2.2 雷射測厚儀 315

7.2.3 張力計 315

7.2.4 黏度計 316

7.2.5 電阻測試儀 317

7.2.6 糾偏儀 318

7.2.7 稱重系統 320

7.3 製造缺陷檢測及設備 321

7.3.1 顯微放大系統 321

7.3.2 CCD 測試系統322

7.4 電芯內部檢測與設備324

7.4.1 X-CT 技術及測試系統 324

7.4.2 超聲檢測系統326

7.4.3 紅外熱成像檢測系統327

7.4.4 植入式感知系統 328

7.5 小結329