鋰電池制程工藝及磷酸鐵鋰（LFP）三元(NCM)鋰電池的區(qū)別及發(fā)展趨勢

關(guān)鍵詞：鋰電池，LFP磷酸鐵鋰，NCM三元鋰，制程工藝，國產(chǎn)高端新材料

涂布工藝是一種基于對流體物性的研究，將一層或者多層液體涂覆在一種基材上的工藝，基材通常為柔性的薄膜或者襯紙，然后涂覆的液體涂層經(jīng)過烘箱干燥或者固化方式使之形成一層具有特殊功能的膜層。鋰離子電池極片涂布的方式目前主要有逗號輥轉(zhuǎn)移涂布、狹縫擠壓涂布。

涂布機設(shè)備原理及分類

極片涂布設(shè)備的原理：將正極或負極等配方所需的材料均勻混合好后涂覆或復(fù)合在鋁箔或銅箔的正反面，如果需要可以通過能量傳導(dǎo)的方式將漿料中的溶劑揮發(fā)后達到客戶的技術(shù)要求的機電一體化設(shè)備。逗號刮刀逆向轉(zhuǎn)移涂布原理如圖1所示。

圖1 逗號刮刀逆向轉(zhuǎn)移涂布原理

通過調(diào)整涂布輥與逗號刮刀之間的間隙大小將漿料計量在涂布輥上，再通過調(diào)節(jié)背輥和涂布輥的間隙大小實現(xiàn)計量在涂布輥上的漿料全部轉(zhuǎn)移到箔材上。狹縫模頭涂布原理如圖2所示。

圖2 狹縫模頭涂布原理

這是一種高精度的預(yù)計量涂布方式，將牛頓或非牛頓流體漿料用計量泵供給狹縫模頭后均勻地涂覆在基材表面的一種裝置，其中涂布厚度大小計算公式如下：

另外，模頭是這個狹縫涂布方式的重要部件，是決定涂布精度的關(guān)鍵因素之一。由于涂布的速度越來越快，現(xiàn)在有客戶開始使用真空腔機構(gòu)來保證在高速涂布過程中涂布質(zhì)量，通常涂布速度≥30m/min的時候要考慮這個負壓腔的結(jié)構(gòu)。

狹縫模頭原理如圖3所示。

圖3 狹縫模頭原理

模頭的設(shè)計要考慮以下幾個方面的因素：

①根據(jù)漿料的流變參數(shù)進行流道型腔計算和仿真；

②上下模唇的平面度和直線度要求；

③模頭的材料選擇，盡可能選用不銹鋼材料；

④使用過程中防止金屬異物的產(chǎn)生，如果不可避免一定要做好防護，使異物不能進入漿料中；

⑤方便拆卸和清洗。

干法極片制備原理如圖4所示。

圖4 干法極片制備原理

涂布技術(shù)有可能成為顛覆性的創(chuàng)新，如果和固態(tài)電池技術(shù)結(jié)合后可以滿足未來新型鋰電池的需要，例如硫化物固態(tài)電解質(zhì)和干法極片技術(shù)是一個很好的期待，這個技術(shù)的優(yōu)勢如下：

①可以滿足歐洲苛刻的環(huán)保要求，生產(chǎn)過程綠色環(huán)保；

②生產(chǎn)過程中安全，傳統(tǒng)鋰電池正極涂布漿料使用的溶劑是NMP溶液，安全性不好；

③設(shè)備投入成本低，占地面積小，環(huán)境濕度要求降低；

④可以制備厚極片，這樣相同的體積比容量可以節(jié)約箔材和隔膜，有很好的BOM成本優(yōu)勢。

設(shè)備組成及關(guān)鍵結(jié)構(gòu)

設(shè)備共由五大部分組成：放卷單元、涂布單元（含供料系統(tǒng)）、干燥單元、出料單元、收卷單元。涂布機單元構(gòu)成如圖5所示。

圖5 涂布機單元構(gòu)成

2.1 放卷單元

放卷方式有自動接帶方式和手動接帶方式兩種。手動接帶放卷單元如圖6所示。

圖6 手動接帶放卷單元

待生產(chǎn)的成卷材料安裝于放卷軸上，經(jīng)過糾偏及張力控制后，導(dǎo)入涂工部分。該裝置的主要控制點為放卷糾偏及張力。糾偏由專用的EPC控制單元實現(xiàn)，超聲波位置檢測傳感器（可實現(xiàn)對透明箔材的檢測）實時檢測材料邊緣的位置，通過電機驅(qū)動放卷裝置左右移動，以適合材料的邊緣與糾偏傳感器的相對位置恒定。

糾偏模式分為三種：全自動，控制系統(tǒng)通電后即進入自動糾偏狀態(tài)（根據(jù)糾偏傳感器決定驅(qū)動電機的運動）；半自動，系統(tǒng)在自動運行時（涂布、牽引）進入自動糾偏狀態(tài)，而處于停止?fàn)顟B(tài)時則進入手動糾偏狀態(tài)；手動，無論系統(tǒng)處于何種狀態(tài)，糾偏機構(gòu)僅可以手動點動操作。

張力控制分為浮輥位置控制及實際檢測張力控制兩部分。浮輥位置控制原理為：當(dāng)系統(tǒng)自動運行時，PLC控制器根據(jù)電位器反饋的實時浮輥位置信號(0%~100%)，以PID算法調(diào)節(jié)放卷軸電機的轉(zhuǎn)速，以達到浮輥位置恒定（默認設(shè)定位置為50%）。

實際檢測張力控制可分為三種調(diào)節(jié)模式，即手動設(shè)置電空變換閥的輸出比例、開環(huán)給定電空變換閥、閉環(huán)給定電空變換閥。其中，系統(tǒng)自動運行后，會清除手動狀態(tài)，切換到自動調(diào)節(jié)模式。閉環(huán)給定模式下，控制系統(tǒng)會根據(jù)實測的張力值及設(shè)定的張力值進行PID調(diào)節(jié)，直到實測值與設(shè)定值一致。需要注意的是，僅當(dāng)浮輥實際位置與設(shè)定位置的偏差在±20%以內(nèi)，閉環(huán)給定模式才起作用。

2.2 涂布單元及供料和間歇閥系統(tǒng)

(1)涂布單元 涂布單元如圖7所示。

圖7 涂布單元

由放卷導(dǎo)入的材料進入涂布輥后，經(jīng)過入料壓輥進行張力隔離（放卷張力與出料張力隔離），再由涂布輥，最后導(dǎo)出到干燥爐內(nèi)。該裝置的主要控制點為整機速度的穩(wěn)定性、模頭與背輥之間的縫隙值。整機的線速度由背輥提供，速度由HMI設(shè)定，可分為涂布速度、倒帶速度、點動速度。涂布速度即為系統(tǒng)涂布或者牽引時箔材的速度，倒帶速度為整機自動反轉(zhuǎn)運行時的速度，點動速度為手動點動某一個部件時的速度，比如點動背輥、點動放卷軸。模頭與背輥之間的位移由兩部分驅(qū)動。大范圍移動通過氣缸實現(xiàn)（前進、后退），精確定位由左右兩側(cè)的伺服馬達驅(qū)動（高精度光柵尺檢測實際的位移，分辨率0.1μm）。

(2)供料系統(tǒng)

供料系統(tǒng)包含儲料罐、計量泵、除鐵器、過濾器及連接的管道。首先將漿料加到儲料罐中，在涂布開始后，儲料罐里的漿料在計量泵的作用下，經(jīng)過連接的管道，除鐵器及過濾器進入到SLOT DIE進行涂布。在液位傳感器檢測到儲料罐的漿料達到規(guī)定液位時，開始對儲料罐進行加料。當(dāng)漿料達到規(guī)定的液位時，液位傳感器給出指令停止對儲料罐進行供料。

圖8是供料系統(tǒng)。

圖8 供料系統(tǒng)

(3)間歇閥系統(tǒng)

通過進料閥及回料閥實現(xiàn)對SLOT DIE的涂布供料，并監(jiān)控涂布壓力及回流壓力，回流壓力用于間歇涂布。間歇閥系統(tǒng)如圖9所示。

圖9 間歇閥系統(tǒng)

2.3 干燥單元 干燥原理示意圖如圖10所示。

圖10 干燥原理示意圖

由涂布單元生產(chǎn)的含有液態(tài)溶劑成分的漿料和箔材一起進入干燥爐內(nèi)，為了安全有效地蒸發(fā)掉溶劑，需要控制各段干燥爐的溫度、送風(fēng)量、排風(fēng)量等。單節(jié)溫控系統(tǒng)由加熱和循環(huán)風(fēng)機組成。風(fēng)機由變頻電機驅(qū)動，可通過頻率的設(shè)定改變風(fēng)量及風(fēng)速（與頻率成正比），通過傳感器檢測控溫點溫度變化實現(xiàn)加熱溫度的恒定控制從而保證干燥的質(zhì)量；有時為了提高干燥的效率會使用輔助加熱系統(tǒng)，例如紅外或者激光加熱，前提是要保證安全的條件下，特別是有機溶劑的使用更要按國家安規(guī)要求來設(shè)計和使用。

2.4 出料單元 出料單元如圖11所示。

圖11 出料單元

干燥后的箔材進入出料裝置。由出料裝置控制干燥爐內(nèi)的張力及箔材邊緣位置。該裝置的主要控制點為干燥區(qū)域糾偏及張力。糾偏與放卷單元（2.1部分）相同。出料張力控制為電機轉(zhuǎn)速控制，根據(jù)目標(biāo)張力和實測張力進行PID運算，并調(diào)節(jié)出料電機的轉(zhuǎn)速，以此達到張力恒定的效果。

2.5 收卷單元

收卷方式有自動接帶方式和手動接帶方式兩種，圖12所示是手動接帶收卷單元。

圖12 手動接帶收卷單元

生產(chǎn)完成的卷材經(jīng)過糾偏及張力控制后，導(dǎo)入收卷軸。該裝置的主要控制點為收卷糾偏及張力。糾偏與張力控制與放卷單元（2.1部分）相同。在收卷過程中，為了使箔材層與層之間不打滑，防止材料收卷時過緊或者出現(xiàn)抽芯現(xiàn)象，需要對收卷張力進行錐度調(diào)節(jié)。關(guān)于收卷錐度張力的使用方法，參見“收卷設(shè)置及錐度計算說明”部分。

設(shè)備選擇

3.1 設(shè)備選擇原則

(1)安全第一

由于我們涂布機正極有NMP有機溶劑，所以防爆要求很嚴格，要符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋰離子電池工廠設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB 51377—2019)。

(2)保證電池的安全性能，防止金屬異物產(chǎn)生

由于鋰電池生產(chǎn)過程中最怕金屬異物混入，所以和漿料及極片接觸或近距離的部分不能使用銅、鋅、錫；如果需要金屬表面防護，優(yōu)先選擇順序是：烤漆、鍍鎳、鍍鉻。這里推薦烤漆是最好的防護，和漿料近距離接觸的部件可以使用鏡面級不銹鋼板來做表面的防護，另外還要做好除去金屬磁性物的措施，例如漿料和烘箱及基材的除磁處理。

3.2 部分設(shè)備及參數(shù)的選擇

(1)涂布方法

目前主要是使用狹縫模頭涂布方法。

(2)涂布模頭的選擇

①由于電池漿料是非牛頓流體，所以首先需要對漿料做流變參數(shù)測試，通常使用專用的流變儀來完成，根據(jù)流變參數(shù)計算和仿真結(jié)果來設(shè)計模頭的流道形狀保證涂布的精度。

②推薦模頭安裝角度為向上25°仰角安裝，這樣可以在清洗模頭后使用時快速將管道及模腔內(nèi)空氣排出，不能使用模頭回流管道替代排氣功能。

涂布機如圖13所示。

圖13 涂布機示意圖

(3)上料泵的選擇

通常是使用計量精度高的螺桿泵，根據(jù)流量的大小來選擇泵的規(guī)格和型號，為了提高泵送精度推薦使用雙泵結(jié)構(gòu)，這樣脈動小且精度高。

(4)烘箱的選擇

①烘箱總長度及單節(jié)烘箱長度

通常先確定烘箱單節(jié)長度，推薦烘箱單節(jié)長度不要低于4m，干燥速度越快單節(jié)長度就越長，但是要考慮運輸和裝配的科學(xué)性，推薦單節(jié)烘箱長度最大不要超過5m，烘箱總長度的確認是要根據(jù)使用方的干燥工藝和涂布速度等一系列的參數(shù)經(jīng)過驗證后來確認，通常是使用方給出這個指標(biāo)，設(shè)備制造廠家來滿足工藝參數(shù)。

②烘箱干燥的溫度范圍。推薦溫度為室溫至140℃之間，如果工藝有特殊要求可以定制，一般最高溫度不超過160℃。

③烘箱的干燥風(fēng)速范圍。推薦使用5～20m/s，全部噴嘴精度在±20%以內(nèi)。

(5)基材在烘箱中的傳輸方式

①銅箔／鋁箔基材的厚度大于6～10μm時，推薦使用主動導(dǎo)輥和懸浮烘箱相結(jié)合方式。

②銅箔／鋁箔基材的厚度小于6～10μm時，由于抗拉強度的下降推薦使用主動導(dǎo)輥。

(6)干燥加熱方式的選擇

①如果是NMP作為溶劑，優(yōu)先選擇飽和蒸汽作為熱源，其次是熱油，不推薦電加熱，如果使用電加熱建議全補全排方式。

②如果是水做溶劑，以上三種都可以，推薦不分先后。

(7)收卷直徑的選擇

由于放卷直徑是根據(jù)來料的直徑來匹配的，所以這里不做詳細說明，但是收卷直徑的選擇還是有技巧的，推薦根據(jù)分切或模切電池單個極片長度累計對應(yīng)的小卷的長度來決定大卷長度再換算成卷徑，計算公式如下：

式中，D為卷料直徑；D0為底筒直徑；T為極片厚度；L為極片長度。這樣才能增加材料的利用率，減少浪費，降低成本，由于自動化程度的提高，根據(jù)公式可以看出增加底筒直徑可以更好地增加整卷極片長度，同時也能減小底部極片壓力，提高收卷質(zhì)量。

(8)控制系統(tǒng)的選擇

通常涂布機是采用PLC作為控制系統(tǒng)的主要器件，推薦使用有工業(yè)以太網(wǎng)總線控制為主的器件，數(shù)字控制為主，這樣為今后的智能制造打下堅實的基礎(chǔ)。

設(shè)備使用說明

在使用涂布機前做好系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定（以西門子PLC舉例說明）。

4.1浮輥（跳舞輥）位置標(biāo)定方法（以放卷為例）

浮輥（跳舞輥）位置標(biāo)定如圖14所示。

圖14 浮輥（跳舞輥）位置標(biāo)定示意圖

①關(guān)閉放卷浮輥的氣源。

②觸摸屏按鈕“系統(tǒng)參數(shù)”→“放卷參數(shù)”。

③將浮輥手動抬到最低限位，并保持不動；按下浮輥標(biāo)定一列的“下限標(biāo)定”。

④將浮輥手動抬到最高限位，并保持不動；按下浮輥標(biāo)定一列的“上限標(biāo)定”。

⑤緩慢放下浮輥，觀察實測位置是否從100%逐漸遞減，若不是，需要重新標(biāo)定。

注意事項：浮輥角度傳感器在一圈之內(nèi)分成四個區(qū)域，0°～90°電流從4mA到20mA遞增；90°～180°電流保持20mA不變（定義為盲區(qū)）；180°～270°電流從20mA到4mA遞減；270°～360°電流保持4mA不變（定義為盲區(qū)）。由于浮輥擺動的角度在30°左右，一定要確定浮輥擺動時，角度傳感器的輸出電流是有變化的，不可以處于盲區(qū)之內(nèi)。

4.2 張力傳感器標(biāo)定（以出料為例，放卷和收卷類似）

張力傳感器標(biāo)定如圖15所示。

圖15 張力傳感器標(biāo)定示意圖

①觸摸屏按鈕“系統(tǒng)參數(shù)”→“出料參數(shù)”，確認張力傳感器上無任何物體，按下張力傳感器一列的“零張力標(biāo)定”。

②將扁平紡織帶按照穿帶路徑放好，并放置于輥面的正中間位置。一端固定，另一端掛最大質(zhì)量砝碼（最大張力×1.2為最合適的值，可以適當(dāng)調(diào)整但不可低于最大張力值）。保持砝碼處于自由狀態(tài)且不動。觸摸屏按鈕“系統(tǒng)參數(shù)”→“放卷參數(shù)”，輸入標(biāo)定質(zhì)量為砝碼質(zhì)量×9.8（為了方便計算，一般直接乘以10），按下張力標(biāo)定的“滿張力標(biāo)定”。

注意事項：張力傳感器根據(jù)所受的壓力成比例地輸出電信號，而這個壓力為張力傳感器輥及前后兩根過輥形成的兩個力的矢量合成力。故張力標(biāo)定時，所掛砝碼的路徑一定要按照實際的穿帶路徑經(jīng)過張力傳感器輥及前后兩根過輥，其他的過輥不需要按實際路徑穿過。

4.3 卷徑測量傳感器標(biāo)定（以放卷為例，收卷類似）

卷徑測量傳感器標(biāo)定如圖16所示。

圖16 卷徑測量傳感器標(biāo)定示意圖

①觸摸屏按鈕“系統(tǒng)參數(shù)”→“放卷參數(shù)”，輸入卷徑傳感器距離A（輸入卷徑傳感器距離B）參數(shù)，該參數(shù)定義了卷徑傳感器的端面至卷軸圓心的距離。

②設(shè)定好該參數(shù)后，將一未使用的卷筒安裝于放卷軸上，再觀察“操作監(jiān)控”內(nèi)實測的卷徑數(shù)據(jù)，根據(jù)實測的卷徑數(shù)據(jù)和工人測量的卷徑數(shù)據(jù)對比，可以微調(diào)修正“輸入卷徑傳感器距離”參數(shù)。

假設(shè)，輸入卷徑傳感器距離A=520.0，將一卷人工測量出來的卷徑為300mm的卷筒放置于放卷A軸上，然后在“操作監(jiān)控”頁面觀察到放卷A軸的實測卷徑為297mm，那么應(yīng)該將輸入卷徑傳感器距離A修正為520.0+(300-297)/2=521.5mm。

4.4 模頭與背輥間隙標(biāo)定（簡稱GAP值設(shè)定）

模頭與背輥間隙標(biāo)定如圖17所示。

圖17 模頭與背輥間隙標(biāo)定示意圖

①觸摸屏按鈕“模頭參數(shù)”，進入模頭設(shè)置畫面。

②選擇手動模式。

③準(zhǔn)備好塞尺，并選擇200μm的量程片。

④點動進退模頭，并用塞尺片去檢測模頭左右兩側(cè)的縫隙，感覺有一定的阻力時表明當(dāng)前模頭縫隙為200μm。

⑤將觸摸屏內(nèi)的基準(zhǔn)位置設(shè)置為200μm。

⑥按下“確認基準(zhǔn)”。

完成基準(zhǔn)設(shè)置后，再點動模頭前進，并觀察實際的模頭位置值，當(dāng)模頭位置值不再變化時，說明模頭已經(jīng)落在了機械限位上。反過來再來確認當(dāng)前的限位值是否理想（推薦的限位值為50μm左右），如果不在推薦范圍之內(nèi)，可以調(diào)節(jié)機械限位螺絲，并隨時觀察模頭的實測位置，當(dāng)實測位置達到了理想狀態(tài)，即可以鎖緊限位螺絲，同樣的方法對模頭兩側(cè)的機械限位進行調(diào)整并達到理想狀態(tài)，按下“設(shè)置下限”，以后模頭的設(shè)定位置就一定要大于或等于機械限位的值了。

4.5 自動換卷結(jié)構(gòu)標(biāo)定

自動換卷結(jié)構(gòu)標(biāo)定如圖18所示。

圖18 自動換卷結(jié)構(gòu)標(biāo)定示意圖

以下是以自動收卷為例，自動放卷類似。

①在收卷觸摸屏，觸摸屏按鈕“系統(tǒng)參數(shù)”，進入系統(tǒng)參數(shù)界面，點“收卷參數(shù)”后再點“下一頁”。

②轉(zhuǎn)塔角度采樣：此參數(shù)顯示了轉(zhuǎn)塔角度編碼器的當(dāng)前值，按下“零標(biāo)定”則表示操作者需要將當(dāng)前位置設(shè)為轉(zhuǎn)塔的零位。需要注意的是，標(biāo)定零位的條件是A軸在里B軸在外，即A軸靠近換卷機構(gòu)B軸操作，同時要求換卷機構(gòu)平移的線路正好穿過A軸的圓心。

③膠帶偏移角度：用以設(shè)定貼膠帶的位置與卷軸圓心的連線和換卷機構(gòu)平移的線條之間的夾角。此值為機械物理值，機械設(shè)計安裝好以后，該值按照設(shè)計值設(shè)定后嚴禁更改。

④換卷貼合速差：此值用來設(shè)定換卷時兩軸之間的給定速度差，一般設(shè)定為正數(shù)（如圖4-34設(shè)定的2%），即待用軸的速度比工作軸的速度快2%，這樣在壓輥伸出時兩軸之間的箔材才能張緊。

⑤壓輥伸出時間：設(shè)定壓輥從電磁閥通電到壓輥壓住卷軸所需要的時間。

⑥切刀伸出時間：設(shè)定切刀從電磁閥通電到切斷箔材所需要的時間。

⑦壓輥偏移位置：設(shè)定壓輥伸出壓卷軸的位置偏移量，設(shè)為正數(shù)則代表滯后壓，負數(shù)則代表提前壓。

⑧切刀偏移位置：設(shè)定切刀伸出切斷箔材的位置偏移量，設(shè)為正數(shù)則代表滯后切，負數(shù)則代表提前切。

⑨切后同步長度：設(shè)定切刀切斷后，壓輥還繼續(xù)壓住的距離，圖示設(shè)定值為300mm則表示切刀切斷后壓輥繼續(xù)壓輥卷軸，箔材經(jīng)過300mm后壓輥才縮回。

⑩收卷接頭長度：設(shè)定切刀切斷后，下料軸繼續(xù)運行的距離，以此將切斷后剩余的箔材全部收集到卷軸上。

?尋貼膠位轉(zhuǎn)速：設(shè)定手動點動尋貼膠位時的卷軸轉(zhuǎn)速。

?換卷伸出速度：設(shè)定換卷機構(gòu)伸出時的速度。

?換卷縮回速度：設(shè)定換卷機構(gòu)縮回時的速度。

?換卷原點至中心距：設(shè)定換卷機構(gòu)縮回到后退原點且壓輥縮回，此時壓輥的前端面至待用軸圓心之間的距離。

4.6 操作監(jiān)控界面的說明

操作監(jiān)控界面如圖19所示。

圖19操作監(jiān)控界面示意圖

本界面主要做過程監(jiān)控用。

①定長牽引長度：當(dāng)“定長牽引”允許時，按下牽引按鈕，系統(tǒng)會走一段定長牽引長度后自動停止，該功能主要為方便首檢試片用。

②累計基材長度：顯示收卷的基材長度（倒帶時遞減）。

③放卷部分：糾偏狀態(tài)顯示了當(dāng)前糾偏開關(guān)的選擇狀態(tài)（全自動、半自動、手動）；300mm顯示了當(dāng)前放卷直徑；80N表示當(dāng)前實測的左右張力和；50%顯示了當(dāng)前浮輥的相對高度。

在“當(dāng)前機器速度”字體上按一下，可以切換顯示各段張力的左右測量值，N(+)表示當(dāng)前實測的左右張力和；N(-)表示當(dāng)前實測的左右張力差；N(L)表示當(dāng)前實測的左側(cè)張力；N(R)表示當(dāng)前實測的右側(cè)張力。此功能對放卷、出料及收卷均適用。

④出料部分：EPC狀態(tài)顯示了當(dāng)前糾偏開關(guān)的選擇狀態(tài)（全自動、半自動、手動）；100N表示當(dāng)前實測的左右張力和。

⑤收卷部分：糾偏狀態(tài)顯示了當(dāng)前糾偏開關(guān)的選擇狀態(tài)（全自動、半自動、手動）；350mm顯示了當(dāng)前收卷直徑；120N表示當(dāng)前實測的左右張力和；50%顯示了當(dāng)前浮輥的相對高度。

⑥選擇開關(guān)與按鈕為各部件的手動操作，如涂輥正轉(zhuǎn)按鈕可點動正轉(zhuǎn)涂布輥（非自動狀態(tài)時）。

⑦預(yù)定片數(shù)是指客戶預(yù)約間歇涂布時的產(chǎn)量片數(shù)，預(yù)定長度是指客戶預(yù)約連續(xù)涂布時的產(chǎn)量長度。產(chǎn)量完成動作可分為報警、停機，報警意味著當(dāng)實際產(chǎn)量達到預(yù)定值時三色塔燈以聲光報警通知操作員；停機意味著當(dāng)實際產(chǎn)量達到預(yù)定值時，系統(tǒng)自動停機并且三色塔燈以聲光報警通知操作員。注意，當(dāng)預(yù)定的產(chǎn)量為零時，系統(tǒng)不會監(jiān)控預(yù)定產(chǎn)量。

⑧實測產(chǎn)量顯示了涂布生產(chǎn)的總長度與片數(shù)。可以通過清零按鈕清除產(chǎn)量信息。

⑨在界面上按下放卷或者收卷，可切換收放卷路徑（需要操作級權(quán)限）。按下放卷或者出料、收卷的張力顯示處，可以調(diào)出收放卷及出料的張力糾偏參數(shù)設(shè)置。

⑩當(dāng)前品種名稱顯示了當(dāng)前正在使用的品種名稱。

?0.0°顯示了當(dāng)前轉(zhuǎn)塔實際的角度。一定要注意的是標(biāo)定零位時A軸在里側(cè)；即當(dāng)A軸在里側(cè)時應(yīng)該顯示0.0°左右即為正常，若顯示為180°左右則表示標(biāo)定錯誤（B軸在里側(cè)時標(biāo)定了零位）。

4.7 配方界面參數(shù)說明

配方界面參數(shù)如圖20所示。

圖20 配方界面參數(shù)示意圖

本界面主要做配方參數(shù)用。

配方功能是為了讓客戶方便管理產(chǎn)品而設(shè)定的一個參數(shù)集合。針對某一個產(chǎn)品型號所對應(yīng)的特定參數(shù)（比如涂布速度、涂布速比、留白速比、涂布長度、設(shè)定溫度、刮刀高度等）統(tǒng)一起來，可以存儲、調(diào)用、刪除。在生產(chǎn)某一個新的品種時，操作人員需要進行一些參數(shù)的設(shè)置，當(dāng)確定這些參數(shù)都符合工藝要求時，操作人員可以將所有的這些參數(shù)以品種名稱作為索引號保存起來，當(dāng)下次再生產(chǎn)相同的產(chǎn)品時，只要從配方表里選擇該品種名稱，并調(diào)用，則系統(tǒng)會自動將上次存儲的參數(shù)恢復(fù)到PLC控制系統(tǒng)內(nèi)，立即進行生產(chǎn)。

功能界面說明：

#1保存配方：按下該按鈕后，系統(tǒng)將當(dāng)前顯示的各參數(shù)值以當(dāng)前設(shè)置的“品種名稱”保存至配方系統(tǒng)內(nèi)。

#2刪除配方：按下該按鈕后，系統(tǒng)會將當(dāng)前選擇的品種名稱所存儲的參數(shù)全部刪除。

#3上傳配方：按下該按鈕后，將PLC內(nèi)的各數(shù)據(jù)上傳到當(dāng)前配方系統(tǒng)界面顯示。

#4下載配方：按下該按鈕后（需要按住1s以上，成功后顯示綠色），將當(dāng)前品種所存儲的各參數(shù)值下載到PLC系統(tǒng)內(nèi)。

#5品種名稱：設(shè)定需要操作的品種名稱，比如18650A、NCF6954102JK。

#6編號：配方系統(tǒng)內(nèi)的編號，用戶不可操作。

#7、#8數(shù)據(jù)名稱和值：顯示了當(dāng)前相關(guān)參數(shù)的設(shè)定值。

4.8 首次穿帶操作說明

首次穿帶操作如圖21所示。

圖21 首次穿帶操作示意圖

本界面主要做穿帶操作用。

①放卷與背輥聯(lián)動：可以讓放卷軸與背輥作為一個整體聯(lián)動，背輥保持恒定的速度（手動速度），放卷軸通過浮輥進行PID調(diào)節(jié)并跟隨背輥動作。

②出料與收卷聯(lián)動：可以讓收卷軸與出料輥作為一個整體聯(lián)動，出料輥保持恒定的速度（手動速度），收卷軸通過浮輥進行PID調(diào)節(jié)并跟隨出料輥動作。

③接頭距離1：定義了從放卷接帶平臺處至放卷糾偏傳感器之間的箔材走行距離，此參數(shù)在現(xiàn)場調(diào)機完成后設(shè)定，之后嚴禁更改，除非機器有挪動則需要重新標(biāo)定。

④接頭距離2：定義了從放卷接帶平臺處至入料糾偏傳感器之間的箔材走行距離，此參數(shù)在現(xiàn)場調(diào)機完成后設(shè)定，之后嚴禁更改，除非機器有挪動則需要重新標(biāo)定。

⑤接頭距離3：定義了從放卷接帶平臺處至模唇吐料位置之間的箔材走行距離，此參數(shù)在現(xiàn)場調(diào)機完成后設(shè)定，之后嚴禁更改，除非機器有挪動則需要重新標(biāo)定。

⑥接頭距離4：定義了從放卷接帶平臺處至出料糾偏傳感器之間的箔材走行距離，此參數(shù)在現(xiàn)場調(diào)機完成后設(shè)定，之后嚴禁更改，除非機器有挪動則需要重新標(biāo)定。

⑦接頭距離5：定義了從收卷接帶平臺處至出料糾偏傳感器之間的箔材走行距離，此參數(shù)在現(xiàn)場調(diào)機完成后設(shè)定，之后嚴禁更改，除非機器有挪動則需要重新標(biāo)定。

換卷過程如下：新箔材和舊箔材的中心對齊拼接；按下接頭標(biāo)識按鈕；輸入新的箔材寬度；啟動牽引或涂布按鈕。以上四個步驟必須要按順序操作，否則糾偏傳感器自動定位不能正常工作，當(dāng)接頭經(jīng)過每一處糾偏傳感器時，系統(tǒng)會根據(jù)箔材的寬窄自動調(diào)整糾偏傳感器的位置；如果新箔材寬度大于舊箔材，則在每一個糾偏傳感器處提前1m關(guān)閉糾偏動作，并調(diào)整傳感器位置，滯后1m打開糾偏動作；如果新箔材寬度大于舊箔材，則在每一個糾偏傳感器處提前1m關(guān)閉糾偏動作，滯后1m調(diào)整傳感器位置并打開糾偏動作；如果新箔材寬度等于舊箔材，則在第一個糾偏傳感器處提前1m關(guān)閉糾偏動作，滯后1m打開糾偏動作，接頭經(jīng)過模唇時提前1m將模頭后退，如果當(dāng)前處于涂布狀態(tài)時，則系統(tǒng)關(guān)閉涂布功能，滯后1m停止走帶；如果當(dāng)前處于牽引狀態(tài)，則系統(tǒng)僅將模頭后退。

4.9 放卷設(shè)置

放卷設(shè)置如圖22所示。

圖22 放卷設(shè)置示意圖

①放卷斷帶檢測：設(shè)定為允許時，系統(tǒng)自動運行時檢測到放卷浮輥處于最低位置，則判斷為斷帶。

②放卷點動轉(zhuǎn)速：設(shè)定放卷軸點動時的轉(zhuǎn)速值（單位RPM，即r/min）。由于放卷卷徑不確定，故放卷點動時采用固定的轉(zhuǎn)速設(shè)置。

③放卷高速張力：設(shè)定自動運行且目標(biāo)速度大于張力切換速度時放卷段的目標(biāo)張力，機器停止時也是使用該值。

④放卷低速張力：設(shè)定自動運行且目標(biāo)速度小于張力切換速度時放卷段的目標(biāo)張力。

⑤卷徑下限報警：設(shè)定放卷軸的下限報警直徑，當(dāng)系統(tǒng)檢測到放卷直徑小于該設(shè)定值時，系統(tǒng)以報警聲音和信息提示操作者，但是該報警并不會影響機器的自動運行。

⑥糾偏傳感器回零、糾偏傳感器定位、糾偏傳感器停止三個按鈕允許在手動情況下操作糾偏傳感器。

⑦糾偏操作：可手動點動糾偏機構(gòu)移動（左移、居中、右移），可選擇糾偏動作模式。

半自動：當(dāng)系統(tǒng)正向運行（涂布或牽引）時，糾偏自動工作，當(dāng)系統(tǒng)反向運行（倒帶）或停止時，糾偏處于手動狀態(tài)。

全自動：系統(tǒng)通電后，只要不是反向運行（倒帶），則糾偏處于自動狀態(tài)；若系統(tǒng)反向運行（倒帶），則糾偏處于手動狀態(tài)。

4.10 出料設(shè)置

出料設(shè)置如圖23所示。

圖23 出料設(shè)置示意圖

①出料斷帶檢測：設(shè)定為允許時，系統(tǒng)自動運行時檢測到出料張力小于5N，則判斷為斷帶。

②出料高速張力：設(shè)定自動運行且目標(biāo)速度大于張力切換速度時出料段（烘箱段）的目標(biāo)張力，機器停止時也是使用該值。

③出料低速張力：設(shè)定自動運行且目標(biāo)速度小于張力切換速度時出料段（烘箱段）的目標(biāo)張力。

④糾偏傳感器回零、糾偏傳感器定位、糾偏傳感器停止三個按鈕允許在手動情況下操作糾偏傳感器。

⑤糾偏操作：可手動點動糾偏機構(gòu)移動（左移、居中、右移），可選擇糾偏動作模式。半自動：當(dāng)系統(tǒng)正向運行（涂布或牽引）時，糾偏自動工作，當(dāng)系統(tǒng)反向運行（倒帶）或停止時，糾偏處于手動狀態(tài)。

全自動：系統(tǒng)通電后，只要不是反向運行（倒帶），則糾偏處于自動狀態(tài)；若系統(tǒng)反向運行（倒帶），則糾偏處于手動狀態(tài)。

4.11 收卷設(shè)置及錐度計算說明

收卷設(shè)置如圖24所示。

圖24 收卷設(shè)置示意圖

①收卷斷帶檢測：設(shè)定為允許時，系統(tǒng)自動運行時檢測到收卷浮輥處于最低位置，則判斷為斷帶。

②收卷點動轉(zhuǎn)速：設(shè)定收卷軸點動時的轉(zhuǎn)速值（單位RPM，即r/min）。由于收卷卷徑不確定，故收卷點動時采用固定的轉(zhuǎn)速設(shè)置。

③收卷高速張力：設(shè)定自動運行且目標(biāo)速度大于張力切換速度時收卷段的目標(biāo)張力，機器停止時也是使用該值。

④收卷低速張力：設(shè)定自動運行且目標(biāo)速度小于張力切換速度時收卷段的目標(biāo)張力。

⑤卷徑上限報警：設(shè)定收卷軸的上限報警直徑，當(dāng)系統(tǒng)檢測到收卷直徑大于該設(shè)定值時，系統(tǒng)以報警聲音和信息提示操作者，但是該報警并不會影響機器的自動運行。

⑥糾偏傳感器回零、糾偏傳感器定位、糾偏傳感器停止三個按鈕允許在手動情況下操作糾偏傳感器。

⑦糾偏操作：可手動點動糾偏機構(gòu)移動（左移、居中、右移），可選擇糾偏動作模式。半自動：當(dāng)系統(tǒng)正向運行（涂布或牽引）時，糾偏自動工作，當(dāng)系統(tǒng)反向運行（倒帶）或停止時，糾偏處于手動狀態(tài)。

全自動：系統(tǒng)上電后，只要不是反向運行（倒帶），則糾偏處于自動狀態(tài)；若系統(tǒng)反向運行（倒帶），則糾偏處于手動狀態(tài)。

⑧壓輥模式：收卷壓輥的動作模式。

禁用：自動換卷完成后壓輥縮回且換卷機構(gòu)縮回到后退零位。

非接觸：自動換卷完成后壓輥保持伸出狀態(tài)，換卷機間歇后退，且始終保持壓輥前端與收卷箔材端面距離在20mm左右，當(dāng)收卷直徑逐漸增大時，換卷機構(gòu)會自動后退，始終保持這個間隙。

在收卷過程中，為了使箔材層與層之間不打滑，防止材料收卷時過緊或者出現(xiàn)抽芯現(xiàn)象，需要對收卷張力進行錐度調(diào)節(jié)。收卷張力有兩種錐度張力模式：曲線錐度和直線錐度。

曲線錐度：錐度張力與收卷的卷徑有關(guān)，F(xiàn)＝F0×[1-K×(1-D0/D)]。式中，F(xiàn)0為設(shè)定張力；K為錐度系數(shù)；D0為錐度起始直徑；D為當(dāng)前實際直徑；F為目標(biāo)張力。當(dāng)實測卷徑小于錐度起始直徑時，張力為恒張力；當(dāng)實測卷徑大于錐度起始直徑時，張力隨著直徑的增加逐漸減小。

直線錐度：錐度張力與收卷的卷徑有關(guān)，F(xiàn)＝F0×[1-K×(D-D0)/(Dn-D0)]。式中，F(xiàn)0為設(shè)定張力；K為錐度系數(shù)；D0為錐度起始直徑；D為當(dāng)前實際直徑；F為目標(biāo)張力；Dn為錐度結(jié)束直徑。直線錐度共有10個設(shè)定點。任意一設(shè)定點的直徑為0則表示從該設(shè)定點后的數(shù)據(jù)不起作用，比如卷徑5設(shè)為0，則表示直線錐度只使用前四點規(guī)劃張力拆線；當(dāng)實際卷徑小于卷徑1時，則張力恒定為張力1；當(dāng)實際卷徑大于卷徑10時，則張力恒定為張力10。假設(shè)當(dāng)前卷徑=200mm，則目標(biāo)張力=150+(200-160)×(140-150)/(240-160)=145N。

4.12 涂布參數(shù)

涂布參數(shù)設(shè)置如圖25所示。

圖25 涂布參數(shù)示意圖

①涂布速度：設(shè)定涂布及牽引時整機的速度。

②牽引低速：設(shè)定低速牽引時整機的速度。

③倒帶速度：設(shè)定倒帶時整機的速度。

④點動速度：設(shè)定手動狀態(tài)下點動各傳動輥的速度。

⑤頭部長度：設(shè)定由留白切換至涂布的位置點，當(dāng)設(shè)置為負值時表示提前打開供料閥再延時該時間（絕對值）后關(guān)閉回流閥；當(dāng)設(shè)置為正值時表示提前關(guān)閉回流閥再延時該時間（絕對值）后打開供料閥。

⑥尾部長度：設(shè)定由涂布切換至留白的位置點，當(dāng)設(shè)置為負值時表示提前打開供料閥再延時該時間（絕對值）后關(guān)閉回流閥；當(dāng)設(shè)置為正值時表示提前關(guān)閉回流閥再延時該時間（絕對值）后打開供料閥。

⑦停機補償：間歇涂布時，當(dāng)按下停止按鈕，系統(tǒng)會自動將當(dāng)前涂布長度完成后停止，由于停止時背輥的慣性導(dǎo)致極片仍有可能滑動，所以再開機時留白的長度會有偏差，操作人員可以將這個實際的偏差設(shè)置為停機補償參數(shù)，則在下次停止?fàn)顟B(tài)后，系統(tǒng)自動補償留白長度。

⑧箔材寬度：設(shè)定當(dāng)前使用的基材的寬度。系統(tǒng)會自動調(diào)整糾偏傳感器的位置以適應(yīng)箔材處于輥面的中心。

⑨正面基材：設(shè)置為銅箔或者鋁箔的厚度。間涂定位系統(tǒng)會根據(jù)此參數(shù)自動調(diào)整模頭與基材表面之間的距離，以保證第二面和第一面涂布時，背輥與涂輥之間的距離相同。

⑩反面基材：設(shè)置為銅箔或者鋁箔加上第一面涂層的總厚度。間涂定位系統(tǒng)會根據(jù)此參數(shù)自動調(diào)整模頭與基材表面之間的距離，以保證第二面和第一面涂布時，模頭與基材表面之間的距離相同。

?箔材位置：理論上，擠壓模頭和涂布背輥及機器各固定過輥的中心在一條線上（實際上可能有微小的偏差）。絕大部分要求涂層位于箔材的正中間部分（左右留邊的寬度相等），當(dāng)更換箔材的寬度時就需要調(diào)整糾偏傳感器的位置（放卷和出料糾偏傳感器在運行過程中是固定的，它們決定了整個箔材的邊緣位置）。操作人員只需設(shè)定當(dāng)前使用箔材的寬度，系統(tǒng)會自動調(diào)整放卷及出料糾偏傳感器的位置，以使箔材居中。在實際使用過程中，可能需要微調(diào)糾偏傳感器來適應(yīng)生產(chǎn)。調(diào)整“箔材位置”參數(shù)即可滿足要求，系統(tǒng)會自動判斷，當(dāng)處于非自動狀態(tài)時，糾偏傳感器的運行速度為50mm/s；當(dāng)系統(tǒng)處于自動運行狀態(tài)時糾偏傳感器的運行速度為0.6mm/s（調(diào)整過程中糾偏正常工作，低速是為了保障箔材不折皺）。

?間歇／連續(xù)切換開關(guān)：用以設(shè)置是間歇涂布還是連續(xù)涂布。

?正面／反面切換開關(guān)：用以設(shè)置是正面涂布還是反面涂布。注意，即使是連續(xù)涂布時也應(yīng)該選擇正反面，因為這涉及涂反面時背輥與涂輥之間的距離多了一個單層的厚度。

?正一反一、正一反二、正二反二、正三反三：用來設(shè)置極片留白的段數(shù)。正一反一表示正面一段留白反面一段留白，其他類推。

?長度參數(shù)：用來設(shè)置極片各段涂布長度與留白長度。注意，一定要按照工藝規(guī)定設(shè)置工藝值，當(dāng)實際涂布時發(fā)現(xiàn)實測的長度與設(shè)置值不符合時，應(yīng)該通過補償值來修正，比如設(shè)定涂布長度為500mm，而實測涂布長度為498mm，則應(yīng)該將補償值設(shè)置為+2mm，當(dāng)極片規(guī)格為正二反二時，正面應(yīng)該先涂留白有差異的一面，這樣主要是為系統(tǒng)涂反面時可以自動通過留白長度來識別當(dāng)前的段數(shù)。

頭部延時、尾部延時之間的切換關(guān)系如下：

假設(shè)設(shè)置了涂布速度6m/min(0.1mm/ms)、正一反一規(guī)格、涂布長度為500mm、留白長度為20mm、頭部長度5mm（對應(yīng)的時間為50ms）、尾部長度2mm（對應(yīng)的時間為20ms）。則當(dāng)涂布完成時，完成涂布長度500mm后先關(guān)閉供料閥再延時20ms打開回流閥；完成留白長度20mm后先打開供料閥再延時50ms后關(guān)閉回流閥。

假設(shè)設(shè)置了涂布速度6m/min(0.1mm/ms)、正一反一規(guī)格、涂布長度為500mm、留白長度為20mm、頭部長度8mm（對應(yīng)的時間為80ms）、尾部長度3mm（對應(yīng)的時間為30ms）。則當(dāng)涂布完成時，完成涂布長度500mm后先打開回流閥再延時30ms關(guān)閉供料閥；完成留白長度20mm后先關(guān)閉回流閥再延時80ms后打開供料閥。

注意，頭部開始的動作為供料閥打開、回流閥關(guān)閉（由頭部時間值的正負決定哪個閥先動作）；尾部開始的動作為供料閥關(guān)閉、回流閥打開（由尾部時間值的正負決定哪個閥先動作）。

為方便圓柱動力電池的涂布（一般動力電池有兩個以上的極耳），程序設(shè)置了三段不同的涂布與留白長度參數(shù)。特別情況：基于程序反面定位的原理，要求極片的長度大于光纖點到涂布點之間的距離。而對于正反面均為單留白規(guī)格的極片，程序內(nèi)做了特殊處理，不受極片長度限制，當(dāng)極片為多留白規(guī)格時，要求每段留白長度均小于色標(biāo)傳感器到涂布點之間的距離。

按照工藝規(guī)定設(shè)置好涂布長度和留白長度，若實測的涂布長度和設(shè)定工藝值不相符，請通過修改“補償值”來修正；留白長度的設(shè)置同理。切記不要直接在涂布長度和留白長度工藝值參數(shù)欄內(nèi)直接修正。

系統(tǒng)采用的涂布方式為：正面先涂布后留白，反面先留白后涂布。故在反面間涂時特別注意設(shè)置參數(shù)，正面第一段留白對應(yīng)反面第一段留白，正面第二段留白對應(yīng)反面第二段留白。

關(guān)于反面間涂時的定位對齊：觀察留白邊緣的“右”邊緣線（一定要注意是右邊緣線，即靠近烘箱的留白邊緣），當(dāng)正面（下面）邊緣線處于反面（上面）邊緣線的左邊，則說明反面超前（圖26）；當(dāng)正面（下面）邊緣線處于反面（上面）邊緣線的右邊，則說明反面滯后（圖27）。通過修改“反尾正頭補償值”可以使反面的尾部與正面的頭部位置對齊（或者人為地錯位）。當(dāng)反面超前時，增大此參數(shù)；當(dāng)反面滯后時，減小此參數(shù)?？偨Y(jié)如下方法：拿較細的針尖（防止損壞極片），以靠近烘箱的留白邊緣為準(zhǔn)，從上往下刺穿極片；如果穿孔扎在下層的涂層上，則表示反面超前，需要增大此參數(shù)；如果穿孔扎在下層的箔材上，則表示反面滯后，需要減小此參數(shù)。

圖26 反面超前示意圖

圖27 反面滯后示意圖

一句話總結(jié)：減小工藝值或補償值，則邊緣線向烘箱側(cè)移動（假設(shè)操作者站在涂布位置），減小即超前動作；增大工藝值或補償值，則邊緣線向操作者側(cè)移動（假設(shè)操作者站在涂布位置并面向收卷方向），增大則滯后動作。

4.13 烘箱加熱參數(shù)

烘箱加熱參數(shù)如圖28所示。

圖28 烘箱加熱參數(shù)示意圖

本界面主要設(shè)定加熱參數(shù)用。

①設(shè)定溫度：用來設(shè)定各段烘箱加熱的目標(biāo)溫度。

②設(shè)定頻率：用來設(shè)定各段烘箱風(fēng)機的運轉(zhuǎn)頻率，以此來調(diào)節(jié)送風(fēng)量，風(fēng)量與頻率成正比。

③手動操作：進入加熱手動操作界面，可以針對某一段烘箱單獨控制風(fēng)機與加熱器的啟停。干燥的速度與風(fēng)量及溫度有關(guān)，溫度越高則飽和濃度越大，風(fēng)量越大則單位時間內(nèi)由風(fēng)蒸發(fā)的溶劑越多。所以風(fēng)量越大、溫度越高則干燥速度越快，但是過快的干燥速度有可能導(dǎo)致極片表面的龜裂，而且過高的溫度會導(dǎo)致發(fā)熱管長期處于工作狀態(tài)，縮短壽命，浪費能源。故需要根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)溫度與頻率。

4.14 模頭參數(shù)

模頭參數(shù)如圖29所示。

圖29 模頭參數(shù)示意圖

本界面主要設(shè)定模頭間隙用。

①畫面以左側(cè)、右側(cè)、共通三部分布局：左側(cè)顯示了對模頭左側(cè)部分的操作及參數(shù)設(shè)置與監(jiān)控；右側(cè)顯示了對模頭右側(cè)部分的操作及參數(shù)設(shè)置與監(jiān)控；共通顯示了對模頭整體的操作及參數(shù)設(shè)置與監(jiān)控，如設(shè)定基準(zhǔn)、定位速度、點動速度等。

②實際位置：顯示了模頭與背輥之間的位移。

③伺服信號：顯示了模頭精確定位用的伺服狀態(tài)（綠色為正常，黑色為異常）。

④氣缸信號：顯示了模頭大范圍移動用的氣缸伸出狀態(tài)（綠色為伸出，黑色為非伸出）。

⑤前進限位：顯示了模頭定位伺服前進狀態(tài)（綠色為正常，黑色為異常）。

⑥后退限位：顯示了模頭定位伺服后退狀態(tài)（綠色為正常，黑色為異常）。

⑦光柵脈沖：顯示了模頭位置檢測所用的光柵尺在零位所產(chǎn)生的脈沖數(shù)（1P=0.1μm）。

⑧設(shè)定位置：設(shè)置模頭左右相對背輥之間的位置，僅當(dāng)模頭處于伸出位置時有效。

⑨點動前進、點動后退：點動模式下，對定位伺服的操作。

⑩基準(zhǔn)位置：設(shè)置基準(zhǔn)校正時的機械基準(zhǔn)位移。

?定位速度：設(shè)置模頭精確定位時伺服移動的速度。

?點動速度：設(shè)置點動模式下伺服移動的速度。

?控制模式：設(shè)置模頭精確定位伺服的工作方式，手動模式下點動按鈕才生效。

?模頭前進、模頭后退、模頭定位：和實際的硬件按鈕動作一致。

?關(guān)于模頭與背輥之間的位置標(biāo)定方法，請參考“系統(tǒng)設(shè)置”。

4.15 間歇涂布測長參數(shù)

間歇涂布測長參數(shù)如圖30所示。

圖30 間歇涂布測長參數(shù)示意圖

測長顯示可以選擇圖形顯示或者數(shù)據(jù)顯示，如圖30(a)、(b)所示。當(dāng)正二反二規(guī)格時建議選擇數(shù)據(jù)顯示，可以同時顯示兩段長度；正一反一規(guī)格時建議選擇圖形顯示，可以看出涂布尺寸的變化趨勢。

①正面涂長偏差：連續(xù)顯示二十片正面涂布實測長度與工藝值之間的偏差圖（單位為mm），底下實測值表示當(dāng)時一片實測的正面涂布長度，偏差值為當(dāng)前片的偏差數(shù)值。

②正面留白偏差：連續(xù)顯示二十片正面留白實測長度與工藝值之間的偏差圖（單位為mm），底下實測值表示當(dāng)時一片實測的正面留白長度，偏差值為當(dāng)前片的偏差數(shù)值。

③反面涂長偏差：連續(xù)顯示二十片反面涂布實測長度與工藝值之間的偏差圖（單位為mm），底下實測值表示當(dāng)時一片實測的反面涂布長度，偏差值為當(dāng)前片的偏差數(shù)值。

④反面留白偏差：連續(xù)顯示二十片反面留白實測長度與工藝值之間的偏差圖（單位為mm），底下實測值表示當(dāng)時一片實測的反面留白長度，偏差值為當(dāng)前片的偏差數(shù)值。

⑤反尾正頭偏差：連續(xù)顯示二十片反面尾與正面頭對齊實測值與工藝值之間的偏差圖（單位為mm），底下實測值表示當(dāng)時一片實測的反尾正頭的實測值，偏差值為當(dāng)前片的偏差數(shù)值。

⑥反頭正尾偏差：連續(xù)顯示二十片反面頭與正面尾對齊實測值與工藝值之間的偏差圖（單位為mm），底下實測值表示當(dāng)時一片實測的反頭正尾的實測值，偏差值為當(dāng)前片的偏差數(shù)值。

⑦涂長平均：顯示當(dāng)前連續(xù)三片的涂布長度的平均值。

⑧留白平均：顯示當(dāng)前連續(xù)三片的留白長度的平均值。

⑨強制測長功能：正常情況下只有在涂布狀態(tài)時測長才會啟動，如果需要在牽引時也使用測長，則可以啟動強制測長功能。

⑩異常報警：當(dāng)測長的實際數(shù)據(jù)超過上限或者下限，則系統(tǒng)會報警并產(chǎn)生報警信息。

?測長閉環(huán)修正系數(shù)：當(dāng)測長閉環(huán)功能生效時，控制系統(tǒng)會根據(jù)當(dāng)前實測值與工藝值之間的偏差乘上該系數(shù)再補償?shù)酵坎紖?shù)的補償值。假設(shè)當(dāng)前涂布長度工藝值為598mm，補償值為2.34mm，測長系統(tǒng)測量出來的涂布長度為599mm，那么偏差值為598-599=-1mm；當(dāng)測長閉環(huán)修正系數(shù)為1.000時，則補償量為-1×1.000=-1.000，修正后補償值為2.34+(-1.000)=1.34mm；當(dāng)測長閉環(huán)修正系數(shù)為0.600時，則補償量為-1×0.600=-0.600，修正后補償值為2.34+(-0.600)=1.74mm。

?閉環(huán)樣本：假設(shè)閉環(huán)樣本=10，則當(dāng)測長閉環(huán)啟用后，系統(tǒng)每測量10片極片進行一次閉環(huán)調(diào)節(jié)。

?偏差過濾：當(dāng)測長閉環(huán)啟用后，每片測量的偏差值小于偏差過濾值，則認為將該極片的偏差參與閉環(huán)計算；否則認為該極片長度異常，不參與閉環(huán)計算。

?閉環(huán)調(diào)節(jié)：當(dāng)使用該功能時，正面涂布系統(tǒng)會自動調(diào)整正面涂長及留白的補償值，以使實測值滿足工藝要求，只有在正一反一模式時才生效，而且需要測長偏差值在偏差過濾范圍內(nèi)的前提下才會進行參數(shù)閉環(huán)計算。

?開始記錄和停止記錄：用來開始記錄測長數(shù)據(jù)和停止記錄測長數(shù)據(jù)。

?修正值用以補償系統(tǒng)顯示的測長值與操作員用其他工具測量值之間的偏差，比如系統(tǒng)顯示測長為602mm，而操作員拿軟尺測量的長度為601mm，那么可以將補償值設(shè)為-1mm。

?上限和下限用于設(shè)置報警范圍，超過該范圍則報警（異常報警開關(guān)打開時）。

4.16 機器參數(shù)

機器參數(shù)示意圖(1)如圖31所示。

圖31 機器參數(shù)示意圖(1)

①最大涂布速度：設(shè)定允許的最大涂布速度，當(dāng)技術(shù)人員需要嚴格管控機器的生產(chǎn)速度時，可以設(shè)定此值。比如設(shè)定為20m/min則在涂布參數(shù)內(nèi)的涂布速度被限制在20m/min以內(nèi)。

②主傳動輥速比：設(shè)定烘箱主傳動輥自動運行時與整機線速度的速比，一般略大于100%。

③箔材打滑判斷值：當(dāng)運行過程中檢測到實際的箔材速度比設(shè)定速度低且持續(xù)2s以上，則系統(tǒng)報警箔材打滑。

④反面定位緩存：當(dāng)實際的極片長度小于“反面定位色標(biāo)傳感器到涂布點之間的距離”時，控制系統(tǒng)以緩存的方式定位，這樣保證了每一個留白都會對齊。而且在進行多個留白時也會一一對齊（比如正二反二或者正三反三）。

⑤反面定位色標(biāo)距離：設(shè)定正反對齊色標(biāo)傳感器與涂布點之間的物理距離。

⑥張力切換速度：當(dāng)該值設(shè)為0時，收放卷及出料只可設(shè)定一個目標(biāo)張力；當(dāng)設(shè)定值小于或大于0時，則可設(shè)定高速及低速張力，根據(jù)實際的運行速度，系統(tǒng)會自動切換目標(biāo)張力。

⑦機器加速度：用來設(shè)定自動時的加速度，比如加速度為24m/(min·s)，涂布速度為36m/min，則意味著機器從0加速至正常的涂布速度需用時36/24=1.5s。

⑧機器減速度：用來設(shè)定自動時的減速度，比如減速度為24m/(min·s)，涂布速度為36m/min，則意味著機器從正常的涂布速度減速停止需用時36/24=1.5s。

⑨機器加加速度：用來設(shè)定加加速度，比如加速度為24m/(min·s)，加加速度為24m/(min·s2)，則意味著機器從0加速至最大加速度時需用時24/24=1s。

⑩機器加速類型：T型，表示加速過程是梯形加速（即加速度恒定）；S型，表示加速的起始和結(jié)束階段為圓弧過渡，根據(jù)加加速度調(diào)節(jié)時間；E型和S型加速類似，但是整個過程中加速度均是變化的，以自然指數(shù)e為相關(guān)條件進行加速。

?溫度閾值：高溫，檢測到的實際溫度高于此值時系統(tǒng)報警高溫故障；偏低，當(dāng)按下涂布按鈕時，系統(tǒng)檢測到的烘箱實際溫度與設(shè)定溫度偏差大于該值時，會報警提示操作員；停機，當(dāng)停止加熱時所有烘箱溫度均低于此值，系統(tǒng)才將風(fēng)機停止；上限，允許操作員設(shè)定的溫度最大值。

?加熱步驟：可以設(shè)置加熱系統(tǒng)分幾次啟動加熱，每次啟動加熱之間設(shè)置延遲時間。假設(shè)總共有10節(jié)烘箱，如圖所設(shè)置啟動延時2.0min，分步次數(shù)為4，那么按下啟動加熱按鈕后，首先第1、第5、第9節(jié)烘箱啟動加熱；2min后第2、第6、第10節(jié)烘箱啟動加熱；再2min后第3、第7節(jié)烘箱啟動加熱；再2min后第4、第8節(jié)烘箱啟動加熱。

機器參數(shù)示意圖(2)如圖32所示。

圖32 機器參數(shù)示意圖(2)

①機器編號：用來設(shè)定該機器的編號，當(dāng)測長數(shù)據(jù)保存時會以此編號作為前綴名稱，當(dāng)有兩臺以上的機器使用測長數(shù)據(jù)記錄功能時，此編號可以防止后續(xù)數(shù)據(jù)混亂。

②MES網(wǎng)絡(luò)IP地址：用來設(shè)定MES系統(tǒng)以太網(wǎng)接口的IP地址（需要按住SET鍵2s以上生效）。

③MES網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)掩碼：用來設(shè)定MES系統(tǒng)以太網(wǎng)接口的子網(wǎng)掩碼（需要按住SET鍵2s以上生效）。

④MES網(wǎng)絡(luò)默認網(wǎng)關(guān)：用來設(shè)定MES系統(tǒng)以太網(wǎng)接口的默認網(wǎng)關(guān)（需要按住SET鍵2s以上生效）。

⑤MES網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議：根據(jù)所用的主控系統(tǒng)選擇設(shè)置。

⑥模頭定位增益：設(shè)置左右模頭全閉環(huán)定位時的增益，出廠時默認為80，如果系統(tǒng)容易發(fā)生震動，則建議將此參數(shù)減小。

⑦露點儀量程：若該設(shè)備裝備了露點儀，則可以設(shè)置露點儀輸出的電流(4~20mA)所對應(yīng)的露點溫度值（默認對應(yīng)0～100℃）。

⑧供料液位：設(shè)定供料罐液位值。分別設(shè)定滿液位(100%)所對應(yīng)的傳感器到液面的距離及零液位(0%)所對應(yīng)的傳感器到液面的距離。

⑨涂布壓力：設(shè)定供料管道上的涂布警告壓力，當(dāng)檢測到某一段壓力高于此值時系統(tǒng)會提示壓力過高警告。

⑩回流壓力：設(shè)定供料管道上的故障壓力，當(dāng)檢測到某一段壓力高于此值時系統(tǒng)會提示壓力過高故障，此時系統(tǒng)會強制停止供料泵。

?過濾壓力：漿料傳輸中過濾網(wǎng)堵塞引起的壓力超標(biāo)，該壓力一般與涂布壓力和回流壓力聯(lián)控，一般設(shè)置為禁用。

?DD編碼器：方向整定及磁偏角整定。由于DD馬達采用了獨立的外置編碼器，當(dāng)編碼器與背輥之間的相對位移發(fā)生變化時（比如，對背輥及編碼器進行重新拆裝），需要重新整定磁偏角（方向一般不需要重新整定），整定的方法是按住磁偏角整定5s以上，按鈕變?yōu)榫G色，聽到背輥DD馬達有節(jié)奏的叮叮聲音，再按住3s以上即可結(jié)束。

機器參數(shù)示意圖(3)如圖33所示。

圖33 機器參數(shù)示意圖(3)

本界面參數(shù)定義了當(dāng)前機器的實際參數(shù)，在出廠前已經(jīng)設(shè)定好，客戶不可更改，否則會導(dǎo)致機器運轉(zhuǎn)不正常。

①背輥直徑：背輥的真實直徑在出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

②背輥最大轉(zhuǎn)速：背輥的最大速度（電機的最大轉(zhuǎn)速／減速比）在出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

③主傳動輥直徑：主傳動輥真實直徑在出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

④主傳動輥最大轉(zhuǎn)速：主傳動輥的最大速度（電機的最大轉(zhuǎn)速／減速比）在出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

⑤主傳動輥減速比例：主傳動輥減速比例在出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

⑥供料泵最大轉(zhuǎn)速：供料泵的最大速度（電機的最大轉(zhuǎn)速／減速比）在出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

⑦供料泵減速比例：供料泵減速機減速比在出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

⑧壓力傳感器量程：涂布、回流、過濾這三處壓力傳感器的量程在出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

⑨定長輥直徑：定長輥的直徑在出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

⑩定長輥每圈脈沖：定長輥每轉(zhuǎn)動一圈編碼器發(fā)出的脈沖數(shù)在出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

?測長輥直徑：測長輥的直徑在出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

?測長輥每圈脈沖：測長輥每轉(zhuǎn)動一圈編碼器發(fā)出的脈沖數(shù)在出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

?烘箱節(jié)數(shù)：機器實際的烘箱節(jié)數(shù)在出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

?排風(fēng)臺數(shù)：機器實際的排風(fēng)臺數(shù)在出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改

機器參數(shù)示意圖(4)如圖34所示。

圖34 機器參數(shù)示意圖(4)

本界面參數(shù)用來設(shè)置機器是否安裝了濃度傳感器（露點儀），或者烘箱升降的檢測傳感器。按下灰色的按鈕塊，則底色變?yōu)榫G色，則表示該節(jié)烘箱的傳感器被啟用；再按一次，則底色又變?yōu)榛疑瑒t表示該節(jié)烘箱的傳感器被禁用，應(yīng)該根據(jù)實際情況配置。另外，配有濃度傳感器的場合，客戶可以設(shè)定警告值和故障值。當(dāng)NMP系統(tǒng)聯(lián)動時且濃度超過了故障值，則系統(tǒng)會停止加熱，并禁止涂布。

4.17 放卷參數(shù)

放卷參數(shù)如圖35所示。

圖35 放卷參數(shù)示意圖

①放卷最大轉(zhuǎn)速：放卷電機的最大速度除以放卷減速比例，出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

②放卷減速比例：放卷電機輸出軸至卷軸之間的減速比，出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

③浮輥自重張力：放卷浮輥氣壓為零時的張力值，出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

④浮輥最大張力：放卷電氣比例閥輸入最大電壓／電流時所產(chǎn)生的氣壓施加到浮輥上的張力，出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

⑤浮輥傳感器-P：放卷浮輥位置控制算法的比例系數(shù)，出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

⑥浮輥傳感器-I：放卷浮輥位置控制算法的積分系數(shù)，出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

⑦張力傳感器-P：放卷實測張力控制算法的比例系數(shù)，出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

⑧張力傳感器-I：放卷實測張力控制算法的積分系數(shù)，出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

⑨糾偏傳感器-S：放卷糾偏傳感器處于零位時，糾偏刻線與放卷過輥中心之間的距離在出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

⑩報警器頻道選擇，音頻報警器總共內(nèi)存了15個頻道的音樂，用戶可以根據(jù)需要設(shè)定不同場景下的聲音，在試聽一欄輸入1～15則可分別試聽1～15個頻道的聲音。

?卷徑范圍：設(shè)置放卷卷徑的變化范圍，根據(jù)實際的機械設(shè)計值設(shè)定好，嚴禁更改。

?卷徑檢測模式：有三種模式，即測量+計算，停止時采用傳感器測量，運行時采用計算模式；測量，整個過程中由傳感器測量卷徑；計算，整個過程中都由PLC計算卷徑，在停機狀態(tài)下，可以人工初始化卷徑。

?上／下卷徑傳感器距離：上／下卷徑傳感器端面至卷軸的圓中心距離在出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

?張力預(yù)緊：始終代表張力預(yù)緊動作時放卷電機始終動作，區(qū)域則是在張力預(yù)緊動作時浮輥在47%～53%之間電機不動作，其余區(qū)域電機才動作。

?張力控制：選擇閉環(huán)時系統(tǒng)會實時調(diào)節(jié)浮輥氣壓以此達到實際張力等于設(shè)定張力，若選擇為開環(huán)則系統(tǒng)會根據(jù)設(shè)定的張力計算出一個理論氣壓給定，然后一直保持不變。

?放卷方向：放卷方向在出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

4.18 出料參數(shù)

出料參數(shù)如圖36所示。

圖36 出料參數(shù)示意圖

①出料最大轉(zhuǎn)速：出料電機的最大速度除以出料減速比例，出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

②出料減速比例：出料電機輸出軸至卷軸之間的減速比，出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

③張力傳感器-P：出料實測張力控制算法的比例系數(shù)，出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

④張力傳感器-I：出料實測張力控制算法的積分系數(shù)，出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

⑤糾偏傳感器-S：出料糾偏傳感器處于零位時，糾偏刻線與放卷過輥中心之間的距離在出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

⑥出料輥直徑：出料輥的直徑在出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

⑦張力預(yù)緊：始終代表張力預(yù)緊動作時放卷電機始終動作，區(qū)域則是在張力預(yù)緊動作時實測張力和目標(biāo)張力的偏差小于3N時電機不動作，其余區(qū)域電機才動作。

⑧張力控制：選擇閉環(huán)時系統(tǒng)會實時調(diào)節(jié)浮輥氣壓以此達到實際張力等于設(shè)定張力，若選擇為開環(huán)則系統(tǒng)會根據(jù)設(shè)定的張力計算出一個理論氣壓給定，然后一直保持不變。

⑨出料方向：出料方向在出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

4.19 收卷參數(shù)

收卷參數(shù)如圖37所示。

圖37 收卷參數(shù)示意圖

①收卷最大轉(zhuǎn)速：收卷電機的最大速度除以收卷減速比例，出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

②收卷減速比例：收卷電機輸出軸至卷軸之間的減速比，出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

③浮輥自重張力：收卷浮輥氣壓為零時的張力值，出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

④浮輥最大張力：收卷電氣比例閥輸入最大電壓／電流時所產(chǎn)生的氣壓施加到浮輥上的張力，出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

⑤浮輥傳感器-P：收卷浮輥位置控制算法的比例系數(shù)，出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

⑥浮輥傳感器-I：收卷浮輥位置控制算法的積分系數(shù)，出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

⑦張力傳感器-P：收卷實測張力控制算法的比例系數(shù)，出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

⑧張力傳感器-I：收卷實測張力控制算法的積分系數(shù)，出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

⑨報警器頻道選擇：音頻報警器總共內(nèi)存了15個頻道的音樂，用戶可以根據(jù)需要設(shè)定不同場景下的聲音，在試聽一欄輸入1～15則可分別試聽1～15個頻道的聲音。

⑩卷徑范圍：設(shè)置放卷卷徑的變化范圍，根據(jù)實際的機械設(shè)計值設(shè)定好，嚴禁更改。

?卷徑檢測模式：有三種模式，即測量+計算，停止時采用傳感器測量，運行時采用計算模式；測量，整個過程中由傳感器測量卷徑；計算，整個過程中都由PLC計算卷徑，在停機狀態(tài)下，可以人工初始化卷徑。

?卷徑傳感器距離-A/B：A/B軸卷徑傳感器端面至卷軸的圓中心距離在出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

?張力預(yù)緊：始終代表張力預(yù)緊動作時放卷電機始終動作，區(qū)域則是在張力預(yù)緊動作時浮輥在47%～53%之間電機不動作，其余區(qū)域電機才動作。

?轉(zhuǎn)塔角度：轉(zhuǎn)塔角度在出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

?A/B軸方向：A軸和B軸方向在出廠時已經(jīng)設(shè)定好，嚴禁更改。

4.20 報警信息

報警信息如圖38所示。

圖38 報警信息示意圖

①實時報警信息列表：顯示了當(dāng)前系統(tǒng)正存在的故障，只要有故障存在，則“報警復(fù)位”按鈕會閃爍，同時三色指示燈的紅燈會亮起；若有新的故障發(fā)生，則收放卷的音頻報警器會以鈴聲報警。

②歷史報警信息列表：顯示了系統(tǒng)發(fā)生過的故障記錄。

4.21 診斷信息

診斷信息如圖39所示。

圖39 診斷信息示意圖

本界面主要顯示了控制系統(tǒng)的信號狀態(tài)。設(shè)備維護人員可以很直觀地了解到當(dāng)前一些信號的變化。

間歇閥門累計使用次數(shù)一直累計，當(dāng)更換了備件后，維修人員應(yīng)該清零當(dāng)前的使用次數(shù)，以便正確地了解每套間歇閥的實際使用壽命。

①正反對齊測長留白長度：顯示了在反面間涂時系統(tǒng)測定對應(yīng)的正面極片的留白長度。

②正反對齊測長留白補償：用來補償正反對齊測長留白長度。假設(shè)正面設(shè)定的工藝留白長度為10mm，而實際顯示的正反對齊測長留白長度為8.9mm，那么通過將正反對齊測長留白補償設(shè)定為1.1mm，即可將正反對齊測長留白長度人為地補償為10mm，以此和正面設(shè)定的工藝長度吻合，這在正反面均為多個留白時必須設(shè)置。

近年來，隨著環(huán)保、節(jié)能減排政策的實施，新能源汽車得到了前所未有的發(fā)展。但對于新能源汽車來說，續(xù)航、充電和安全是消費者最關(guān)心的三大問題，其性能好壞在很大程度上取決于電動汽車的動力來源——電池。新能源汽車的電池有何不同？它們之間有什么區(qū)別？哪個更靠譜？哪一款更適合你的電動車？

電池的種類很多 ，可分為化學(xué)電池、物理電池和生物電池。按結(jié)構(gòu)分類，可分為電池和燃料電池兩大類。從種類上講，現(xiàn)在新能源汽車使用的電池屬于化學(xué)電池，常見的有鉛酸、鈦酸鋰、鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷錳、鎳鈷鋁五種動力電池。其中磷酸鐵鋰（簡稱LFP）和三元鋰電池（簡稱NCM）能量密度更高、性能更穩(wěn)定，是目前電池市場上流通最廣的兩種電池，也是應(yīng)用最廣泛的主流電源用于電動汽車。因為目前市場上流通的是LFP和NCM鋰電池，所以，下面我們就著重介紹這兩種電池，了解一下這兩種電池的區(qū)別。

能量密度：NCM > LFP

能量密度是評價電池性能的重要指標(biāo)。一般來說，能量密度越高，電池單位重量或體積所能容納的電量就越多，續(xù)航里程也就越遠。例如，兩塊重量和大小相同的礦石，一塊雜質(zhì)多一點，一塊雜質(zhì)少一點，提取率高一點，無疑會更有價值。因此，同樣體積下，能量密度越高，蓄電能力越強。

LFP由于其固有的化學(xué)特性，電荷低，能量密度約為140Wh/kg。NCM電壓高，能量密度基本在240kWh/kg。也就是說，同等重量下，NCM的能量密度是LFP的1.7倍。

目前NCM鋰電池有NCM523、NCM622和NCM811三種。這三種鋰電池都是根據(jù)正極材料中鎳、鈷、錳的比例來命名的，比如811電池。正極材料主要由80%的鎳、10%的鈷和10%的錳組成。簡單來說就是在之前NCM的基礎(chǔ)上將電極材料改為81。

隨著對電池能量密度的要求越來越高，高鎳NCM811是電池發(fā)展的重點突破方向。選擇它的主要原因是鎳含量的增加會促進三元（鎳鈷錳）正極材料的比容量上升，可以進一步擴大電池的能量密度，以及電能儲存能力會隨著能量密度的增加而上升。

安全性：LFP > NCM

由于材料的原因，LFP 具有最好的熱穩(wěn)定性。電熱峰值超過350℃，化學(xué)成分在500℃至600℃之間開始分解。但其耐低溫性能較差，3500mAh容量的pack，在-10℃環(huán)境下工作，100次充放電循環(huán)，已經(jīng)處于報廢狀態(tài)。相比之下，NCM材料不穩(wěn)定，往往在200度左右容易分解，電解液在高溫作用下會迅速燃燒，引發(fā)連鎖反應(yīng)，甚至引起車輛自燃！所以很多搭載NCM鋰電池的新能源汽車都需要加入溫度保護和BMS來保護電池。所以在高溫下，磷酸鐵鋰的安全性是比較高的。

低溫性能：NCM > LFP

冬季電動車續(xù)航里程衰減普遍，磷酸鐵鋰電池的低溫性能比三元鋰電池差。磷酸鐵鋰的溫度下限為-20℃，低溫環(huán)境電性能較差。LFP容量保持率在0℃時約為60-70%，-10℃時約為40-50%，-20℃時約為20-30%。NCM的低溫極限為-30℃，低溫放電性能好。在與LFP同等低溫條件下，冬季續(xù)航里程衰減小于15%，明顯高于LFP。冬季電動車續(xù)航里程衰減普遍，磷酸鐵鋰的低溫性能比三元鋰電池差。

壽命：LFP > NCM

電池壽命是電池在反復(fù)充放電后的衰減，一般電動車充滿電后，有效電量衰減到原來電量的80%以下，這就意味著需要更換電池了，更換標(biāo)準(zhǔn)與手機相同。

一般來說，LFP的完整充放電循環(huán)次數(shù)可達3500次以上。每次充放電后，電量都會衰減一次，衰減數(shù)次后，原來的電量將不足80%。例如它每天循環(huán)一次，LFP 需要將近 10 年的時間才能開始衰變和更換。與 LFP 不同，NCM 的壽命比 LFP 電池短。完成2000次以上的充放電循環(huán)后，會開始出現(xiàn)衰減現(xiàn)象，時間一般為6年左右。但是，通過電池管理等方法，可以稍微延長電池壽命，但只能延長一點點。當(dāng)然，電池組的壽命并不是單個電芯壽命的總和。作為組合，如果其中電池的性能高度一致，則電池組的壽命只能接近單個電池的壽命。

制造成本：NCM > LFP

關(guān)于成本，LFP 也有巨大的優(yōu)勢。它們不含貴金屬（鎳鈷元素），因此生產(chǎn)成本更低。NCM使用多種鎳、鈷、錳材料，生產(chǎn)高鎳電池對工藝環(huán)境要求比較嚴格，目前成本較高。其次，近年來，鋰、鈷等金屬資源面臨緊缺問題，尤其是鈷金屬，價格暴漲，報價超過20萬元/噸。而一噸電解鎳的價格，現(xiàn)在也在11萬元左右。于是，不少電池企業(yè)不得不轉(zhuǎn)向811，提高鎳含量，降低鈷含量，從而降低成本。