在制造成本来看,当下,动力电池原材料大幅上涨,从辅材镍、钴、铜、铝等金属材料,到氢氧化锂、碳酸锂、六氟磷酸锂等各种锂矿,再到聚偏氟乙烯、碳酸亚乙烯酯等辅材,如此全面的涨价让电池制造商和车企难以承受。除了性能上的优势,成本才是决定车企使用哪种电池的主要原因。相对来说,三元锂电池成本较高,同时在稳定性方面不如磷酸铁锂电池,磷酸铁锂电池的价格比三元锂电池要低10%左右,磷酸铁锂电池的价格优势就更明显
相比于锂离子电池的其他原材料,正极材料的品种更加多样化,生产工艺也更加复杂,品质失效的风险也就更大,因而对其质量管理的要求也就更高。该文从材料使用者的角度谈一谈锂离子电池正极材料常见的失效形式以及相应的预防措施。
正极材料生产工序较多,制造过程中的每一个环节都会有金属异物引入的风险,这就对材料供应商的设备自动化程度及现场质量管理水平提出了更高要求。但材料供应商往往由于成本限制,其设备自动化程度较低,生产制造工序断点较多,不可控的风险增加。因此,电池制造商为了电池性能稳定,预防自放电发生,推动材料供应商从人、机、料、法、环五大方面防止金属异物引入
对于电池制造商而言,正极材料批次间差异越小、一致性越好,成品电池的性能才能越稳定。大家都知道磷酸铁锂正极材料的一个主要缺点就是批次稳定性差,在制浆时往往由于批次波动大,每批次浆料的粘度和固含量都不稳定,这就给使用者带来了麻烦,需要不停地调整工艺去适应
当然随着技术的进步,材料供应商制程能力的提升,物性指标的散布越来越小,发货前测试粘度这一步骤就可以省去了。除了以上提到的改善一致性的措施外,我们还应运用质量工具大程度的削弱这种批次不稳定性,预防质量问题的发生。主要从以下几个方面着手。
作业规程的建立
产品的固有质量是设计出来的、更是制造出来的。因此,操作者如何操作对于控制产品质量尤为重要,应建立详细具体的作业标准
(2)CTQ的识别
对影响产品质量的关键指标和关键工序加以识别,对这些关键的管控指标应做特别的监控,并制定相应的应急反应措施。(3)SPC的使用
对关键过程的关键特性参数进行SPC时时监控,对异常点进行剖析,找出导致不稳定的原因、采取有效的纠正措施和预防措施,避免不良品流向客户端。