GB/T 38331-2019

020 犓97 中华人民共和国国家标准犌犅/犜38331—2019 锂离子电池生产设备通用技术要求犌犲狀犲狉犪犾狋犲犮犺狀犻犮犪犾狉犲狇狌犻狉犲犿犲狀狋狊犳狅狉犔犻-犻狅狀犫犪狋狋犲狉狔犿犪犱犲犿犪犮犺犻狀犲 2019-12-10发布 2020-07-01实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会发布前言本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中国电器工业协会提出。 本标准由全国电工专用设备标准化技术委员会(SAC/TC412)归口。 本标准起草单位:深圳吉阳智能科技有限公司、合肥国轩高科动力能源有限公司、福建星云电子股份有限公司、深圳市新嘉拓自动化技术有限公司、深圳市赢合科技股份有限公司、珠海华冠科技股份有限公司、邢台纳科诺尔精轧科技股份有限公司、深圳市善营自动化股份有限公司、东莞阿李自动化股份有限公司、青岛乾运高科新材料股份有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所、浙江巨龙自动化设备有限公司、武汉逸飞激光设备有限公司、广东亿鑫丰智能装备股份有限公司、吴江市松陵电器设备有限公司。 本标准主要起草人:阳如坤、宋金保、刘震、周研、李尤娜、吕海军、耿建华、关敬党、赵保恩、孙琦、 邓伟、陈家乐、吴轩、奉军、陈坤生。 I 犌犅/犜38331—2019 引言本标准是锂离子电池生产设备的通用要求,也是制定其他锂离子电池生产专用设备标准和具体产品标准的指导性文件。对各个锂离子电池生产专用设备可按照本标准的要求,根据具体使用要求、结构等特点,编制相应的产品标准,对型号、技术要求、检测方法、运输、安装、验收、维护等规定进行补充和具体化。对于锂离子电池生产专用设备的包装、标志、储运等要求,可在具体分项标准里规定。 本标准集中针对锂离子电池生产设备的设计、制造、使用与维护提出要求。 II 犌犅/犜38331—2019 锂离子电池生产设备通用技术要求 1 范围本标准规定了锂离子电池生产设备的术语和定义、工作条件、技术要求、各系统性能要求、安全要求、设备互联互通互操作要求、设备可靠性要求、设备能耗要求、环境保护要求。 本标准适用于锂离子电池生产设备的设计、制造、检测、验收、使用和维护。 2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T2589—2008 综合能耗计算通则 GB2894 安全标志及其使用导则 GB/T3167—2015 金属切削机床操作指示图形符号 GB/T3168—1993 数字控制机床操作指示形象化符号 GB/T3836.18—2017 爆炸性环境第18部分:本质安全电气系统 GB5083 生产设备安全卫生设计总则 GB/T5226.1 机械电气安全机械电气设备第1部分:通用技术条件 GB/T6422—2009 用能设备能量测试导则 GB/T7826—2012 系统可靠性分析技术失效模式和影响分析(FMEA)程序 GB/T8196—2018 机械安全防护装置固定式和活动式防护装置的设计与制造一般要求 GB/T9414.2—2012 维修性第2部分:设计和开发阶段维修性要求与研究 GB/T12723—2013 单位产品能源消耗限额编制通则 GB/T13306—2011 标牌 GB/T14776—1993 人类工效学工作岗位尺寸设计原则及其数值 GB/T15316—2009 节能监测技术通则 GB15577 粉尘防爆安全规程 GB/T15587—2008 工业企业能源管理导则 GB15760 金属切削机床安全防护通用技术条件 GB/T15945—2008 电能质量电力系统频率偏差 GB/T16656(所有部分) 工业自动化系统与集成产品数据表达与交换 GB/T17166—1997 企业能源审计技术通则 GB17167—2006 用能单位能源计量器具配备和管理通则 GB/T17645(所有部分) 工业自动化系统与集成零件库 GB/T18336(所有部分) 信息技术安全技术信息技术安全评估准则 GB/T19114(所有部分) 工业自动化系统与集成工业制造管理数据 GB/T19902(所有部分) 工业自动化系统与集成制造软件互操作性能力建规 GB/T23644—2009 电工专用设备通用技术条件 GB/T24001—2016 环境管理体系要求及使用指南 1 犌犅/犜38331—2019 GB/T29545—2013 机床数控系统可靠性设计 GB/T29832(所有部分) 系统与软件可靠性 GB/T30093 自动化控制系统可靠性技术评审程序 GB30439(所有部分) 工业自动化产品安全要求 GB50231 机械设备安装工程施工及验收通用规范 3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。 3.1锂离子电池生产系统犿犪狀狌犳犪犮狋狌狉犻狀犵狊狔狊狋犲犿犳狅狉犔犻-犻狅狀犫犪狋狋犲狉狔锂离子电池生产过程中,由检测系统、浆料制备系统、极片制备系统、芯包制造系统、电芯装配系统、 干燥注液系统、化成分容系统、电池模组组装系统和电池回收系统等构成的总和。 3.2 检测系统犻狀狊狆犲犮狋犻狀犵狊狔狊狋犲犿对锂离子电池生产过程中相关参数或指标进行检测的系列设备构成的总和。 注:包含有来料在线检测设备、极片对齐度检测设备、极片厚度检测设备等。 3.3浆料制备系统狊犾狌狉狉狔狆狉犲狆犪狉犪狋犻狅狀狊狔狊狋犲犿将活性物质、黏结剂、导电剂和溶剂制成浆料的系列设备构成的总和。 注:包含有计量精度的投料机,浆料搅拌机,高速分散机等。 3.4极片制造系统犲犾犲犮狋狉狅犱犲犿犪狀狌犳犪犮狋狌狉犻狀犵狊狔狊狋犲犿将正极浆料、负极浆料,分别完成涂布、辊压、分条的系列设备构成的总和。 注:包含涂布机、辊压机、真空烘烤机、分切机等。 3.5芯包制造系统犼犲犾犾狔狉狅犾犾犿犪狀狌犳犪犮狋狌狉犻狀犵狊狔狊狋犲犿完成从极片到芯包制程的系列设备构成的总和。 注:包含制片机、叠片机、卷绕机等。 3.6电芯装配系统犮犲犾犾犪狊狊犲犿犫犾狔狊狔狊狋犲犿完成从锂离子电池芯包到成型的电芯的系列设备构成的总和。 注:包含极柱连接机、冲坑机、芯包入壳机、盖板焊接机、封口机,以及由以上工序设备组合成复合专机设备或生产线。 3.7干燥注液系统犱狉狔犪狀犱犳犻犾犾犻狀犵狊狔狊狋犲犿将做成的电芯进行干燥,完成加注电解液的系列设备构成的总和。 注:包含电芯干燥炉、注液机等。 3.8化成分容系统犳狅狉犿犪狋犻狅狀犪狀犱犵狉犪犱犻狀犵狊狔狊狋犲犿对注液后的电芯进行预充电、检测、分容确定电芯性能的系列设备构成的总和。 注:包含活化设备、电芯分选机、分容设备等。 2 犌犅/犜38331—2019 3.9电池模组组装系统犫犪狋狋犲狉狔犿狅犱狌犾犲犪狊狊犲犿犫犾狔狊狔狊狋犲犿对化成分容后的电芯进行模组组装、PACK装配、性能测试的系列设备构成的总和。 注1:包含模组组装设备、PACK装配设备、性能测试设备、泄漏测试设备等。 注2:PACK装配是锂离子电池生产过程中将单个锂离子电池模组串并联组装成一个整体,并安装外壳的工序总称。 3.10电池回收系统犫犪狋狋犲狉狔狉犲犮狅狏犲狉狔狊狔狊狋犲犿对锂离子电池的电池包进行拆解,回收模组、电芯或构成材料的系列设备构成的总和。 注:包含模组拆解设备、电芯拆解设备、材料提取设备等。 4 工作条件 4.1 概述锂离子电池生产系统中设备应保证在下列条件下可靠的工作。有特殊环境要求时,供需双方协商确定。 4.2 环境条件 4.2.1 环境温度应在-5°C~+40°C范围内。 4.2.2 空气相对湿度应不大于85%。 4.2.3 应在海拔1000m以下正常工作。 4.2.4 环境应无可燃性和腐蚀性气体。 4.2.5 设备安装地面的承载能力应满足设备的承载要求。 4.3 电源条件 4.3.1 电源电压波动值不应超过额定电压的±10%。 4.3.2 电源频率应满足GB/T15945—2008的要求。 4.4 气源条件气源应进行过滤和干燥处理,压力应在0.4MPa~0.7MPa范围内。 5 技术要求 5.1 总体设计要求 5.1.1 机械电气设计制造安全规范应符合GB/T5226.1的要求;设计、制造、检验与验收宜符合 GB/T23644—2009的要求。 5.1.2 设备应满足人体工程学原理,宜符合GB/T14776—1993的要求。 5.1.3 操作标志和指示符号宜符合GB/T3167—2015和GB/T3168—1993的要求。 5.1.4 标牌宜符合GB/T13306—2011的要求。 5.1.5 随机技术文件可参考JB/T9875和JB/T9935的要求。 5.1.6 设备的加工质量可参考JB/T9872和JB/T9873的要求,装配质量可参考JB/T9874的要求。 5.1.7 外观质量可参考GB/T9061的要求。 5.1.8 检验与验收、空运转试验、负荷试验、精度试验可参考GB/T9061的要求,如有特殊要求,应在具 3 犌犅/犜38331—2019 体设备标准或用户要求中单独规定。 5.2 结构要求 5.2.1 应布局合理、操作方便、造型美观和便于维修和回收。 5.2.2 应方便移动、搬运和运输。 5.2.3 紧固件宜使用标准件,易损件应方便更换。 5.2.4 紧固部分应无松动,活动部分的润滑和冷却状况应良好。 5.2.5 运动部件的动作应灵活,各部件装配应牢固可靠。 5.3 安全防护要求 5.3.1 在故障情况下的防护,应符合GB/T5226.1的要求。 5.3.2 开关按钮应灵活,标志应齐全,按钮的颜色及标识符号,应符合GB/T5226.1的要求。 5.3.3 应配置至少红、黄、绿三种颜色的指示灯,具体要求应符合GB/T5226.1的要求。 5.3.4 应具备急停处理功能,应符合GB/T5226.1的要求。 5.4 整机装配要求 5.4.1 总则设备整机各部件装配后,应牢固可靠。运动部件动作应灵活,无卡滞现象。 5.4.2 操作与显示要求 5.4.2.1 各操作开关、按钮应操作灵活,标志齐全。 5.4.2.2 制动、限位装置应运行可靠。 5.4.2.3 显示、报警及联锁装置功能应运行正常。 5.4.3 主要结构系统 5.4.3.1 设备运转应平稳、无异常冲击或振动。 5.4.3.2 导向轴与滚轴表面无拉延伤痕,切刀刃口锋利,配合间隙应稳定可靠。 5.4.3.3 各运动部位润滑应良好,无漏油现象。 5.4.4 电气系统 5.4.4.1 设备的电气系统应满足工艺要求及设计机械系统指标的要求。 5.4.4.2 电气系统动作应灵敏,运行可靠;保护装置应齐全。 5.4.4.3 电气线路应符合GB/T5226.1的要求。 5.4.4.4 电气箱内部线路排布应整洁,各线路标志应明显。 5.4.4.5 仪表应齐全、完整、可靠、动作灵敏和指示准确。 5.5 安装及验收要求 5.5.1 安装工程施工及验收规范应符合GB50231的要求。 5.5.2 技术文件中规定的生产能力为设备在规定生产条件下和一定时间内的最大生产能力,设备长期使用生产能力不应小于最大生产能力的80%。 5.6 维护要求 5.6.1 使用、维护和保养应按照设备使用说明书的规定执行。 4 犌犅/犜38331—2019 5.6.2 易损件、磨损件应规定具体的合格指标参数,并建立使用及维护规范。 6 各系统性能要求 6.1 检测系统 6.1.1 检测设备的准确度应高于被检测物理量一个数量级。 6.1.2 检测系统应满足设备数字化的要求。 6.1.3 检测系统应适应锂电生产环境的要求,并保证在生产环境下正常使用。 6.2 浆料制备系统 6.2.1 应具备保证输出浆料的黏度、流变特性、温度、固含量稳定的功能。 6.2.2 在浆料存储、传输过程中宜采取措施保证浆料黏度、流变特性、温度、固含量稳定。 6.2.3 应具备对来料进行准确计量的功能。 6.2.4 应具备清除浆料中杂