基于極限制造的方殼鋰電池裝配段設備選型設計研究

中圖分類號：TQ131. 1⁺1 文獻標志碼：A文章編號：1001-5922（2025）07-0005-04

Abstract：Lithiumbattery equipment playsan extremely important role inthe development oflithiumbateries，and extreme manufacturing has greatly promoted the development of lithium batery equipment，thus also promoting the development of lithium batteries.This paper mainly introduced the definition of extreme manufacturing，based on the concept of extreme manufacturing，through the comparison of the advantages and disadvantages of diffrent equipment，the selectionand parameter confirmation of the production line equipment ofthe shellithium batery assembly section，and the method of timing decomposition and botleneck process capacity measurement was appied to calculatethe number of equipment and production capacityof the entire production line.Finall，other design parameters and requirements were explained，and the whole paper was summarized and prospected.

Key words ：lithium battry ; square shell; assembly section ; equipment ; extreme manufacturing

極限制造是指在貼合工藝情況下盡可能大規模、低成本、高效的生產出高良率的產品[1]。目前鋰電行業的競爭已經持續白熱化，隨著價格戰的打響，材料成本、制造成本都是企業必須面對的問題[2-3] 。

鋰電池的發展離不開鋰電設備的進步，極限制造首先就是提升設備的產能。電極段的勻漿工序可以通過增大成品罐來實現產能的提升，涂布等工序可以通過加大幅寬或者新增設備來實現產能的提升。測試段主要是貨架和測試柜子數量的增加來提升產能。而裝配段由卷繞/疊片、熱壓、極耳超聲波焊接等工序組成，都是非標設備，且涉及種類多，調度困難，單機產能又有局限，在設備產能提升上成了瓶頸工序[4]

1裝配段設備選型

相對于常規工藝方式，本產品采用了直接將極耳焊接到頂蓋上的工藝。

1.1 芯包制備

芯包制備通常采用卷繞和疊片兩種方式[5]。根據現有的制造工藝、設備加工成熟度，以及產品情況，二者各有優勢。疊片工藝路線的極片可以充分填充殼體，空間利用率高，電芯的能量密度高，單片堆疊相對于卷繞，對齊度更高，結構更穩定[6]。但現階段疊片機最高的效率采用飛疊為 0.125s/ 片[7]，卷繞速度最大可達 3m/min ，相同芯包，卷繞的實際效率超過疊片的1.5倍，而市場價格是疊片機的 1/2～1/4 ，相應的場地要求、環境管控、除塵等設施會增加，操作人員等運營成本也會增加。綜合成本考慮，除了刀片電池和能量密度要求極高的電池，大部分采用的是卷繞工藝?！?br>