適用范圍：AMENDMENTRECORDSREV.ECNNO.CHANGEDESCRIPTIONEFF.DATEPREPAREDBYAPPROVEDBYA目錄1工序目的 32設(shè)備簡介 32.1設(shè)備動作分解 32.2設(shè)備功能和原理介紹 33動作流程 84工藝原理 84.1化成原理概述 84.2SEI膜的理化性質(zhì) 94.3SEI成膜機(jī)制： 105工藝參數(shù). 106來料管控要求 117環(huán)境管控要求 128人員管控要求 128.1輔助工具 128.2勞保用品 128.3人員培訓(xùn)要求 128.4安全要求 129常見異常及應(yīng)對處理措施 139.1流程下發(fā)后掉電壓 139.2電芯零電壓&負(fù)電壓 139.3電芯鼓脹FTA 149.4ICVC1與溫度的關(guān)系分析（溫度越高，IC-VC1越低） 159.5化成Loss量的研究 161工序目的本工藝手冊根據(jù)“人、機(jī)、料、法、環(huán)、測”質(zhì)量控制方法，內(nèi)容涵蓋EV化成設(shè)備原理、動作分解，工藝原理、工藝參數(shù)，來料、環(huán)境管控，人員管控要求等，以便公司內(nèi)員工學(xué)習(xí)及經(jīng)驗(yàn)的積累，旨在提高EV化成工序產(chǎn)能和內(nèi)外部客戶滿意度。2設(shè)備簡介2.1設(shè)備動作分解工步時間入料進(jìn)托盤198s托盤入過渡位35sRGV小車轉(zhuǎn)移電芯至前靜置位50s高溫靜置12-24HRGV小車轉(zhuǎn)移電芯至拔釘機(jī)50s拔釘55sRGV小車轉(zhuǎn)移電芯至化成壓床50s化成測試2.18-2.83HRGV小車轉(zhuǎn)移電芯至手動插釘位50s手動插釘40sRGV小車轉(zhuǎn)移電芯至后靜置位50s高溫靜置0-18HRGV小車轉(zhuǎn)移電芯至拔釘機(jī)50s拔釘55s托盤至出料位20s出料216s2.2設(shè)備功能和原理介紹2.2.1設(shè)備功能和原理介紹：本設(shè)備用于與負(fù)壓化成機(jī)配套，電源柜提供電池化成時所需要的電流、電壓、容量以及步次的控制，對電池化成進(jìn)行過程監(jiān)控和保護(hù)，采集電池化成過程中的數(shù)據(jù)，并且和客戶的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以及化成機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。2.2.2總體結(jié)構(gòu)（如圖1所示）圖1整機(jī)尺寸(最大尺寸):長：700mm；寬：800mm；高：2500mm整機(jī)重量：2.2.3產(chǎn)品技術(shù)特點(diǎn)：(1)單板控制技術(shù)，生產(chǎn)效率高；模塊化設(shè)計，維護(hù)簡易，穩(wěn)定可靠。(2)采用AC交流側(cè)能量回饋方式，放電能量回饋電網(wǎng)或供其他通道充電能量，充放電電能回饋峰值效率達(dá)75%，大幅度降低了能耗成本。(3)回饋效率高，設(shè)備發(fā)熱量小，充放電精度得到提升(優(yōu)于0.1%)。(4)節(jié)能化、小型化、長壽命化等特點(diǎn)，優(yōu)化了生產(chǎn)環(huán)境，廠區(qū)散熱系統(tǒng)得以改善，方便擴(kuò)容。(5)實(shí)現(xiàn)寬范圍電壓、電流調(diào)節(jié)，適合各類電池。(6)完善的充放電保護(hù)功能，降低電池生產(chǎn)事故發(fā)生率。2.2.4設(shè)備能適應(yīng)的來料和產(chǎn)品規(guī)格(1)設(shè)備兼容范圍:最大電流60A,最小電流60mA；(2)設(shè)備設(shè)計藍(lán)本型號:26*148*097。2.2.5設(shè)備技術(shù)參數(shù)(1)設(shè)備故障率：≤0.5%(2)化成柜主要性能指標(biāo)a.通道利用率：≥99%b.化成柜電氣規(guī)格b.1輸入電壓:AC380V±10%/50Hzb.2功率:60KWb.3通道數(shù)：整機(jī)160通道。(3)電源功率因數(shù)：≥0.9(備注：充電步次測量，充電電流為設(shè)備滿量程的80%以上，啟動通道數(shù)為整機(jī)的80%以上)，程控開關(guān)電源效率：≥80%(4)電源諧波達(dá)到國標(biāo)要求，各級電壓的諧波限值是諧波標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)，國標(biāo)中的規(guī)定見表1。IEC61000-3-6《中壓和高壓電力系統(tǒng)中畸變負(fù)荷發(fā)射限值的評估》中對系統(tǒng)電壓Un等級劃分做了如下規(guī)定：備注：充電時三相電流諧波≤15%，電壓諧波THD≤5%，各次諧波電壓含有率：奇次≤4%，偶次≤2%(5)轉(zhuǎn)換效率：當(dāng)設(shè)備三分之二額定負(fù)載以上狀態(tài)下:，電池充入總能量÷（系統(tǒng)同期總輸入能量－休眠功耗）≥65%(6)充放電效率≥70%，回饋效率≥70%；(7)整機(jī)空載損耗按每通道≤1.2W設(shè)計，整機(jī)空載損耗≤288W（備注：休眠步次測量，不開加熱器）(8)充放電電壓設(shè)定范圍a.充電電壓設(shè)定范圍：直流0~5000mV（分辨率0.1mV）b.放電電壓設(shè)定范圍：直流1000~5000mV（分辨率0.1mV）(9)充放電電流設(shè)定范圍：直流60~60000mA（分辨率1mA）(10)測控精度a.電壓測控精度：±2mVb.電流測控精度：±0.5‰FS+±0.5‰RD(11)時間設(shè)定范圍：1min～1000min（分辨率1s）a.檢測速率：1S~59min（根據(jù)電腦和設(shè)備對比配置確定）b.時間精度：±0.1%(12)充放電測試方式：a.充電方式有兩種：a.1恒流充電（CCC）：結(jié)束條件為電壓，容量或時間a.2恒壓充電（CVC）：結(jié)束條件為電流，容量或時間b.放電方式：恒流放電（DC）：結(jié)束條件為電壓，容量或時間(13)軟件主要功能：a.通過限時間、限電壓、限電流的方式準(zhǔn)確控制每個進(jìn)程的結(jié)束條件。b.計算化成電池充放電容量及能量參數(shù)。c.可編輯1～65535的化成循環(huán)次數(shù)，每個循環(huán)可編輯62個化成步驟，每個化成步驟可由恒流充電、恒壓充電、恒流放電、休眠等四種屬性可選。d.充電電流由(20～20000)mA可設(shè)置,充電電壓由(0～5)V可設(shè)置,放電電壓由(1～5)V可設(shè)置,每步驟時間可由1～65535min可設(shè)置。e.能夠?qū)崟r繪制每節(jié)電池化成過程的動態(tài)曲線，包括電壓/時間曲線、電流/時間曲線、容量/時間曲線和能量/時間曲線、容量/電壓曲線等功能菜單。數(shù)據(jù)為RTD式，可轉(zhuǎn)為excel格式。f.化成循環(huán)的庫文件編輯以及修改功能。g.時間發(fā)送、校準(zhǔn)功能，流程暫停和恢復(fù)功能。h.新建監(jiān)測、打開、關(guān)閉文檔、打印及設(shè)置功能。i.分類設(shè)置及啟動化成。j.幫助信息的功能。(14)系統(tǒng)保護(hù)機(jī)能:a.過壓、欠壓、過流、過容量保護(hù)可在流程中預(yù)設(shè)電池電壓，電流，容量的上下限值，當(dāng)達(dá)到限制條件時，系統(tǒng)自動將電池強(qiáng)制休眠，并在軟件界面中提示故障。b.接觸保護(hù)和反接檢查電池反裝通道，將停止該通道電池化成；可通過上位機(jī)軟件設(shè)置初始電壓范圍（比如：最高電壓0mV最低電壓-100mV），電池電壓在范圍之外的為電池反接或異常。接觸保護(hù)由軟件進(jìn)行判斷（如電壓上升速度及電壓反跳等），當(dāng)有異常出現(xiàn)時，將停止該通道電池化成。c.設(shè)備掉電保護(hù)及脫機(jī)模式系統(tǒng)具有斷電保護(hù)功能，斷電后可選擇繼續(xù)原流程或復(fù)位。上位機(jī)要可以安全連接保護(hù)前后的數(shù)據(jù)。設(shè)備重新上電后可以斷電保護(hù)恢復(fù)化成數(shù)據(jù)。脫機(jī)模式：工作中，若設(shè)備在設(shè)定的時間內(nèi)為未連接到PC可自動進(jìn)入脫機(jī)模式，脫機(jī)模式下保存每個單體最大600組的測試數(shù)據(jù)，以保證上位機(jī)在故障維修時不丟失關(guān)鍵數(shù)據(jù)。d.軟件保護(hù)d.1流程發(fā)送保護(hù)：流程發(fā)送前對電池條碼、流程名進(jìn)行比對校驗(yàn)。（1.防止輸錯2.電池Barcode與流程名匹配）d.2接觸測試：正式流程之前，先用測試流程去檢驗(yàn)設(shè)備每個通道的狀態(tài)是否正常，對于不正常的給予相應(yīng)的顏色狀態(tài)提示。同時有壞通道鎖定功能，可以手動鎖定壞點(diǎn)，禁止其走流程。d.3流程進(jìn)行中的保護(hù)：對流程過程中的過壓、欠壓、過流、過容量保護(hù)，在流程中預(yù)設(shè)電池電壓，電流，容量的上下限值，當(dāng)達(dá)到限制條件時，系統(tǒng)自動將電池強(qiáng)制休眠，并在軟件界面提示故障。d.4恒流充電（CC）d.4.1設(shè)置連續(xù)電壓下降個數(shù)，超出設(shè)置值停止通道d.4.2充電電壓時間，電壓上限，電壓下限的超出保護(hù)d.4.3充電電流超差百分比和絕對值的保護(hù)d.5恒壓充電（CV）d.5.1設(shè)置連續(xù)電壓上升個數(shù)，超出設(shè)置值停止通道并告警d.5.2充電電壓超差的保護(hù)。超絕對值停止通道并告警e.恒流放電（DC）e.1設(shè)置連續(xù)電壓上升個數(shù)，超出設(shè)置值停止通道e.2放電超差保護(hù)：手動設(shè)置百分比和絕對值兩種情況，值較大的起效f.其他保護(hù)f.1電壓過充和電壓過放保護(hù)f.2容量報警設(shè)置3動作流程&電芯托盤綁定位置3.1動作流程3.2電芯托盤綁定位置3.2.1一、三拉電芯、托盤位置對應(yīng)關(guān)系3.2.2二拉待補(bǔ)充4工藝原理4.1化成原理概述電池制造后，通過一定的充放電方式將其內(nèi)部正負(fù)極物質(zhì)激活，改善電池的充放電性能及自放電、儲存等綜合性能的過程稱為化成，電池只有經(jīng)過化成后才能體現(xiàn)真實(shí)性能，充電過程涉及的運(yùn)動及反應(yīng)如下圖所示。在鋰離子蓄電池首次充電（化成）過程中，電解液在負(fù)極表面還原，不溶性的還原產(chǎn)物在負(fù)極材料表面沉積，形成一層鈍化層，即固體電解質(zhì)界面膜（SEI），這層鈍化膜具有固態(tài)電解質(zhì)的特性，是電子的絕緣體確實(shí)Li+的優(yōu)良導(dǎo)體，Li+可自由通過鈍化層嵌入和脫出。同時，預(yù)充反應(yīng)產(chǎn)生乙烯、氫氣、一氧化碳等氣體，可能涉及的主要化學(xué)反應(yīng)為：2EC+2e-+2Li+→(CH2OCO2Li)2↓+CH2=CH2↑EC+2e-+2Li+→LiCH2CH2OCO2Li↓DMC+e-+Li+→CH3.+CH3OCO2Li↓H2O+e-+Li+→LiOH↓+1/2H2LiOH+e-+Li+→Li2O↓+1/2H2H2O+(CH2OCO2Li)2→LiCO3↓+CO2CO2+2e-+2Li+→Li2CO3↓+COLiPF6+H2O→LIF↓+2HF+PF3OPF6-+ne-+nLi+→LIF↓+LixPFy↓PF3O+ne-+nLi+→LIF↓+LixPOFy↓HF+(CH2OCO2Li)2↓,Li2CO3↓→LIF+(CH2OCO2H)2,H2CO34.2SEI膜的理化性質(zhì)SEI膜主要由烷基酯鋰、碳酸鋰等組成，它具有多層結(jié)構(gòu)，靠近電解液一端較為致密，該膜在電極和電解液中充當(dāng)中間相，具有固體電解質(zhì)的特性。SEI膜阻抗、對電極鈍化效果、鋰離子反復(fù)脫嵌過程中自身的柔韌性、鋰離子擴(kuò)散速率，而這些特性最終決定了鋰離子脫嵌過程動力學(xué)及電極/電解液界面的穩(wěn)定性，從而決定了電池的循環(huán)壽命，自放電性能等。SEI膜是由電解液分解產(chǎn)物組成的，因而電解液的組分很大程度上決定了SEI膜的特性，好的成膜溶劑和成膜添加劑不僅能在首圈循環(huán)中支持SEI膜的形成過程，同時也要減緩循環(huán)過程中SEI膜的老化過程。除此之外，負(fù)極材料的表面狀態(tài)、充放電機(jī)制也會影響SEI膜的性能。SEI膜的結(jié)構(gòu)由兩層或兩層以上不同成分的物質(zhì)組成。其中，第一層物質(zhì)接近負(fù)極材料，較致密，如Li2CO3、LiOH等；第二層物質(zhì)附在第一層物質(zhì)上面，由較疏松或多孔結(jié)構(gòu)的烷氧碳酸鋰和聚合物等有機(jī)化合物組成。4.3SEI成膜機(jī)制：⑴在一定的負(fù)極電位下，電極/電解液相界面的鋰離子與電解液中的溶劑分子等發(fā)生不可逆反應(yīng)；⑵不可逆反應(yīng)主要發(fā)生在電池首次充電過程中；⑶電極表面完全被SEI膜覆蓋后，不可逆反應(yīng)即停止；⑷一旦形成穩(wěn)定的SEI膜，充放電過程可多次循環(huán)進(jìn)行當(dāng)SEI層足夠厚時，反應(yīng)停止。SEI膜形成的質(zhì)量、穩(wěn)定性、界面的優(yōu)化是決定電池壽命不可忽視的重要因素。5工藝參數(shù).5.1流程命名規(guī)則5.1.1首測流程命名規(guī)則以上表示：EV100Ah(額定容量)電芯采用五步流程在二期一拉做化成首測流程（MI為37Q08）5.1.2復(fù)測命名規(guī)則以上表示：EV100Ah(額定容量)電芯采用五步流程在二期一拉做化成復(fù)測流程（MI為37Q08）5.2首測流程步次時間（HH:MM:SS）類型電壓(V)電流(A)截止條件10:03:00StandBy20:18:00CC0.1C時間截止30:05:00StandBy41:41:15-2:18:48CC0.16C時間截止50:05:00StandBy5.3復(fù)測流程步次時間（HH：MM：SS）類型電壓（V）電流（A）截止條件10:03:00StandBy23:00:00DC2.00.16C30:05:00StandBy400:18:00CC0.1C時間截止50:05:00StandBy61:41:15-2:18:48CC0.16C時間截止70:05:00StandBy5.4化成負(fù)電壓電芯，先在容量機(jī)小電流充電1min，再做化成步次時間（HH：MM：SS）類型電壓（V）電流（A）截止條件10:03:00StandBy20:01:00CC0.01C30:05:00StandBy6來料管控要求來料注液后稱重注液量外觀一次注液后電芯滿足規(guī)格滿足規(guī)格殼體無明顯損傷7環(huán)境管控要求指標(biāo)規(guī)格公差溫度（℃）45±5相對濕度（%）≤2NA露點(diǎn)溫度（℃）≤-28NA8人員管控要求8.1輔助工具無塵紙、酒精、化成釘、收納盒、推車、六角扳手等8.2勞保用品無塵服、手套、口罩、防護(hù)眼罩、防毒半面罩、勞保鞋等8.3人員培訓(xùn)要求新員工在入職培訓(xùn)后，由HR進(jìn)行入職培訓(xùn)考核；崗前培訓(xùn)考核60分為合格，低于60分給予補(bǔ)考一次的機(jī)會，補(bǔ)考仍不合格者予以辭退。崗前培訓(xùn)合格后，分配上拉由組長在一周內(nèi)對員工進(jìn)行定崗。定崗后，由專門人員對其實(shí)施培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容為崗位對應(yīng)的應(yīng)知應(yīng)會文件知識與作業(yè)方法?？己耍豪碚摽己?實(shí)操考核。考核合格后發(fā)放《上崗證》。8.4安全要求新員工入職必須參加安全教育培訓(xùn)并通過考核，目的是關(guān)愛員工健康安全，減少工傷，降低成本，促進(jìn)企業(yè)和諧發(fā)展；另外普及安全常識，強(qiáng)化各員工的安全和自我保護(hù)意識。8.4.1公司安全方針消防方針：預(yù)防為主，防消結(jié)合。安全生產(chǎn)方針：安全第一，預(yù)防為主。環(huán)境方針：保護(hù)環(huán)境，清潔生產(chǎn)，節(jié)能高效，全員參與。職業(yè)健康安全方針：以人為本，健康安全，預(yù)防為主，科學(xué)管理。三不傷害：不傷害自己，不傷害他人，不被別人傷害。工作重點(diǎn)是防火、防爆工作，以防止重大火災(zāi)事故的發(fā)生；例如生產(chǎn)中用到酒精、電解液等化學(xué)危險品以及氣瓶等壓力容器。重要防范區(qū)：倉庫、干燥房、壓力容器等。鋰電池著火屬于輕金屬火災(zāi)，撲救方法特殊，須防止電池著火。要嚴(yán)格遵守設(shè)備安全操作指示，避免工傷與設(shè)備事故的發(fā)生。要認(rèn)真遵守化學(xué)品工作指示，在有職業(yè)健康安全危險的崗位，須采取充分的勞動保護(hù)措施，同時搞好環(huán)境衛(wèi)生管理，杜絕職業(yè)病，營造良好的工作氛圍。8.4.2注意事項(xiàng)做好設(shè)備、設(shè)施、工裝、夾具等安全檢查、維護(hù)保養(yǎng)工作，堅決不用待病設(shè)備設(shè)施；新入職新員工較多要定期進(jìn)行班組安全培訓(xùn)知識，強(qiáng)化安全意識，提高自我防護(hù)能力；人員必須遵守公司相關(guān)安全文件和設(shè)備操作規(guī)程，要經(jīng)常自查責(zé)任區(qū)域的安全隱患；要經(jīng)常自查、督促員工正確佩戴使用勞保防護(hù)用品；經(jīng)常在生產(chǎn)區(qū)域進(jìn)行檢查，及時制止、糾正員工違規(guī)、違章作業(yè)；員工必須持證上崗，禁止無證上崗作業(yè)，杜絕一問三不知人員上崗作業(yè)9常見異常及應(yīng)對處理措施9.1流程下發(fā)后掉電壓如果電芯在化成過成中出現(xiàn)電壓和電流異常波動，跳躍，或者電流正常，電壓一直充不上去，應(yīng)立即休眠該電芯，以免引起燃燒。9.2