儲能是節(jié)能環(huán)保、清潔能源、能源互聯(lián)、電動汽車等新能源產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)。電池作為儲能的重要載體，其高安全性、高品質(zhì)、高效率、低成本制造是新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然要求。
基于先進儲能電池大規(guī)模制造的需求，本書以先進儲能電池智能制造為主線，闡述了先進儲能電池電芯制造技術(shù)、制造工藝、制造裝備的現(xiàn)狀、趨勢及構(gòu)成，并就儲能電池制造數(shù)字化及智能制造技術(shù)、儲能電池制造環(huán)境控制、制造測量與缺陷檢查、制造安全管理、能耗管理、制造工廠建設(shè)等方面的要求、設(shè)置原則以及保證方法與措施等進行了深入剖析和闡述。
本書可以為儲能及動力電池產(chǎn)業(yè)的工程技術(shù)人員在電池制造規(guī)劃、制造管理、電芯制造設(shè)備開發(fā)、制造安全與品質(zhì)控制等方面提供參考；對儲能科學(xué)與工程、電化學(xué)、能源與動力工程等相關(guān)專業(yè)的高校本科生、研究生以及對儲能及動力電池產(chǎn)業(yè)感興趣的人士也具有參考價值。

陽如坤，研究員，國際IEC/TC23/SC23K專家，國標(biāo)委SAC/TC159專家，享受國務(wù)院政府特殊津貼和廣東省政府特殊津貼，2009年被評為“深圳市高層次人才”，2014年成為深圳市專家?guī)鞂＜遥?018年被評為廣東省“特支人才”，現(xiàn)任深圳吉陽智能科技有限公司董事長。
曾先后獲得國家科技進步獎、國家科技部劉永齡科技獎、科學(xué)院科技進步特等獎、國家能源科技進步獎等各類獎項。牽頭制定《汽車動力蓄電池工程裝備發(fā)展路線圖》。在智能機器開發(fā)、鋰電池制造、鋰電裝備制造、智能制造系統(tǒng)與體系建設(shè)等領(lǐng)域有深入研究和豐富的實踐經(jīng)驗，組織研究鋰電池制造工藝與裝備，建立了鋰離子電池數(shù)字化車間集成標(biāo)準(zhǔn)，解決了鋰離子電池智能制造基礎(chǔ)問題，走出了中國鋰電裝備創(chuàng)新發(fā)展的技術(shù)路線，擁有超過300項電池制造激光模切、卷繞、疊片、極片清洗制造技術(shù)及裝備的核心專利，初步解決了鋰離子電池生產(chǎn)裝備的關(guān)鍵核心難題。

第1 章 先進儲能電池產(chǎn)業(yè)介紹 1
1.1 概述 1
1.2 國家能源戰(zhàn)略與先進儲能電池產(chǎn)業(yè) 2
1.2.1 國家能源戰(zhàn)略2
1.2.2 先進儲能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展 4
1.2.3 儲能電池是一種通用目的產(chǎn)品5
1.3 先進儲能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢 6
1.3.1 儲能電池未來市場需求6
1.3.2 鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律7
1.3.3 鋰電池技術(shù)未來發(fā)展趨勢 11
1.4 先進儲能電池制造裝備發(fā)展情況12

第2 章 先進儲能電池制造技術(shù) 14
2.1 先進儲能電池制造概述 14
2.1.1 儲能電池制造必然是大規(guī)模定制制造 14
2.1.2 電池制造與半導(dǎo)體制造的對比 16
2.1.3 先進儲能電池制造的8 大特征 16
2.2 制造體系建立 18
2.2.1 制造相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 18
2.2.2 產(chǎn)品設(shè)計原則19
2.2.3 汽車動力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件 20
2.2.4 鋰電池企業(yè)安全生產(chǎn)規(guī)范 20
2.3 制造質(zhì)量及合格率 21
2.3.1 衡量儲能電池制造水平的8 大指標(biāo)21
2.3.2 儲能電池電芯成品率 22
2.4 制造目標(biāo)及路線圖22
2.4.1 制造技術(shù)現(xiàn)狀及趨勢 22
2.4.2 面向2035 儲能電池制造發(fā)展目標(biāo) 24
2.5 儲能電池尺寸標(biāo)準(zhǔn)化與制造26
2.5.1 鋰電池尺寸規(guī)格國外現(xiàn)狀 26
2.5.2 鋰電池尺寸規(guī)格國內(nèi)現(xiàn)狀 27
2.5.3 電池尺寸規(guī)格不標(biāo)準(zhǔn)帶來的問題 29
2.5.4 電池尺寸規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)化的意義 30
2.6 先進儲能電池智能制造的未來32
2.6.1 智能制造的需求 32
2.6.2 智能制造的路徑 33
2.6.3 智能制造的思路 36
2.6.4 智能制造質(zhì)量縱向數(shù)據(jù)閉環(huán) 39
2.6.5 智能制造質(zhì)量橫向過程閉環(huán) 40
2.6.6 智能制造系統(tǒng)成熟度實現(xiàn)的層級41

第3 章 先進儲能電池制造工藝 42
3.1 儲能電池制造工藝42
3.1.1 方形電池 43
3.1.2 圓柱電池 48
3.1.3 軟包電池 49
3.2 固態(tài)電池制造工藝52
3.3 工藝過程、裝備的標(biāo)準(zhǔn)化54
3.4 制造工藝及裝備創(chuàng)新的思路56
3.4.1 制造工藝及裝備發(fā)展趨勢 56
3.4.2 材料技術(shù)與制造技術(shù)深度融合 57
3.4.3 制造一體化及制造原理改變 58
3.4.4 制造工藝及電池結(jié)構(gòu)精簡化59

第4 章 先進儲能電池智能裝備 60
4.1 制漿設(shè)備 60
4.1.1 制漿工藝介紹60
4.1.2 制漿設(shè)備現(xiàn)狀 65
4.1.3 制漿設(shè)備未來發(fā)展趨勢 71
4.2 極片涂布設(shè)備 71
4.2.1 涂布機設(shè)備原理及分類 71
4.2.2 設(shè)備組成及關(guān)鍵結(jié)構(gòu)73
4.2.3 設(shè)備選擇78
4.2.4 設(shè)備使用說明80
4.3 輥壓、分切設(shè)備100
4.3.1 輥壓設(shè)備 100
4.3.2 分切設(shè)備112
4.4 芯包制造設(shè)備 119
4.4.1 工序設(shè)備及指標(biāo)119
4.4.2 極片極耳成型設(shè)備 120
4.4.3 芯包卷繞設(shè)備 125
4.4.4 芯包疊片設(shè)備 132
4.5 電芯裝配設(shè)備140
4.5.1 圓柱電池裝配線 140
4.5.2 鋁殼電池裝配線 158
4.5.3 軟包電池裝配線 184
4.6 干燥設(shè)備196
4.6.1 干燥設(shè)備介紹 196
4.6.2 真空干燥原理 197
4.6.3 電池真空干燥工藝 199
4.6.4 真空干燥設(shè)備基本組成及分類 202
4.6.5 典型電池真空干燥設(shè)備 203
4.6.6 鋰電池真空干燥設(shè)備性能評估 210
4.6.7 真空干燥設(shè)備發(fā)展方向 212
4.7 注液設(shè)備213
4.7.1 注液設(shè)備介紹 213
4.7.2 設(shè)備組成及關(guān)鍵結(jié)構(gòu) 219
4.7.3 設(shè)備選擇和應(yīng)用案例222
4.7.4 設(shè)備使用和維護222
4.8 電芯化成分容設(shè)備 223
4.8.1 設(shè)備原理、分類及主要性能指標(biāo)223
4.8.2 軟包化成分容設(shè)備225
4.8.3 方殼化成分容設(shè)備 231
4.8.4 設(shè)備選擇與應(yīng)用案例235
4.8.5 設(shè)備使用與維護235
4.8.6 化成設(shè)備發(fā)展趨勢 241

第5 章 先進儲能電池制造數(shù)字化、智能化 243
5.1 先進儲能電池制造元數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)字典243
5.1.1 元數(shù)據(jù) 243
5.1.2 數(shù)據(jù)字典246
5.2 儲能電池智能制造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)248
5.2.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的三大核心和四大特點 248
5.2.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺架構(gòu) 249
5.2.3 設(shè)備層與車間層集成250
5.2.4 產(chǎn)業(yè)層與企業(yè)層、車間層集成250
5.2.5 儲能電池制造邊緣計算實施和邊緣協(xié)同 251
5.3 多元異構(gòu)高通量制造數(shù)據(jù)獲取與數(shù)據(jù)平臺搭建 251
5.3.1 儲能電池制造多源異構(gòu)高通量數(shù)據(jù) 251
5.3.2 儲能電池制造多源異構(gòu)高通量數(shù)據(jù)平臺搭建252
5.4 儲能電池制造大數(shù)據(jù)分析256
5.4.1 工業(yè)大數(shù)據(jù)分析作用及前景256
5.4.2 大數(shù)據(jù)分析步驟256
5.5 數(shù)字化車間數(shù)據(jù)集成257
5.5.1 數(shù)字化車間現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)257
5.5.2 數(shù)據(jù)集成架構(gòu)258
5.5.3 數(shù)據(jù)集成信息流260
5.5.4 數(shù)據(jù)采集方式及數(shù)據(jù)集成要求 261
5.6 先進儲能制造過程追溯體系建設(shè) 262
5.6.1 什么是制造過程追溯 262
5.6.2 儲能電池產(chǎn)品追溯系統(tǒng)的意義 262
5.6.3 制造過程追溯系統(tǒng)關(guān)聯(lián)對象 263
5.6.4 儲能電池追溯應(yīng)滿足的要求 264
5.7 制造過程智能管控 264
5.7.1 儲能電池生產(chǎn)智能管控的分類 264
5.7.2 制造過程智能管控未來的幾點展望 266
5.8 儲能電池制造管控微服務(wù)及App 266
5.8.1 儲能電池制造微服務(wù)描述 266
5.8.2 基于微服務(wù)構(gòu)建的App 267
5.9 設(shè)備健康管理與預(yù)測性維護 268
5.9.1 設(shè)備健康管理 268
5.9.2 設(shè)備預(yù)測性維護 269
5.10 制造質(zhì)量分析及數(shù)據(jù)閉環(huán)271
5.10.1 儲能電池制造質(zhì)量分析架構(gòu) 271
5.10.2 閉環(huán)質(zhì)量控制方法 273
5.10.3 電池質(zhì)量失效分析模型 277
5.11 5G+TSN 與OPC UA 的暢想 282
5.11.1 為什么需要5G 282
5.11.2 為什么需要TSN 282
5.11.3 為什么需要OPC UA 283
5.11.4 5G+TSN 與OPC UA 的關(guān)系 284

第6 章 先進儲能電池制造環(huán)境控制 286
6.1 制造環(huán)境要求 286
6.1.1 室外環(huán)境 286
6.1.2 室內(nèi)環(huán)境 289
6.2 儲能電池制造的環(huán)境污染 297
6.3 污染的來源與控制 297
6.3.1 水分除濕 297
6.3.2 潔凈風(fēng)管和圍擋結(jié)構(gòu) 298
6.3.3 操作人員 298
6.3.4 外界自然環(huán)境 298
6.3.5 生產(chǎn)車間管理 299
6.3.6 金屬異物控制 299
6.4 環(huán)境與污染的監(jiān)控299

第7 章 先進儲能電池制造測量與缺陷檢查 305
7.1 制造過程測量的內(nèi)容分類及評估方法305
7.1.1 內(nèi)容分類305
7.1.2 評估方法 306
7.2 制造過程測量及設(shè)備 314
7.2.1 射線面密度測量儀 314
7.2.2 激光測厚儀 315
7.2.3 張力計 315
7.2.4 黏度計 316
7.2.5 電阻測試儀 317
7.2.6 糾偏儀 318
7.2.7 稱重系統(tǒng) 320
7.3 制造缺陷檢測及設(shè)備 321
7.3.1 顯微放大系統(tǒng) 321
7.3.2 CCD 測試系統(tǒng)322
7.4 電芯內(nèi)部檢測與設(shè)備324
7.4.1 X-CT 技術(shù)及測試系統(tǒng) 324
7.4.2 超聲檢測系統(tǒng)326
7.4.3 紅外熱成像檢測系統(tǒng)327
7.4.4 植入式感知系統(tǒng) 328
7.5 小結(jié)329

第8 章 先進儲能電池制造安全 330
8.1 概述330
8.1.1 電池安全 330
8.1.2 電池?zé)崾Э?331
8.2 電池安全性影響因素 333
8.2.1 電池設(shè)計的安全性影響因素 333
8.2.2 電池生產(chǎn)制造過程中的安全性影響因素 335
8.2.3 使用與濫用過程中的安全性影響因素 339
8.3 電池制造安全控制與管控體系 340
8.3.1 電池制造安全因素控制 340
8.3.2 電池制造安全控制核心要點 340
8.3.3 電池制造安全管控體系 342

第9 章 先進儲能電池制造能耗管控 346
9.1 能耗管理的作用及意義 346
9.1.1 能耗管理概述 346
9.1.2 國內(nèi)外制造業(yè)能耗監(jiān)控發(fā)展現(xiàn)狀 346
9.1.3 儲能電池制造能耗管理的價值 347
9.2 儲能電池制造能耗 348
9.2.1 生產(chǎn)過程中的能耗 349
9.2.2 生產(chǎn)環(huán)境控制能耗 350
9.3 儲能電池制造能耗標(biāo)準(zhǔn)及評價方法351
9.3.1 制造能耗標(biāo)準(zhǔn) 351
9.3.2 制造設(shè)備的能耗控制標(biāo)準(zhǔn) 353
9.3.3 制造工藝的能耗控制標(biāo)準(zhǔn) 354
9.3.4 制造環(huán)境的能耗控制標(biāo)準(zhǔn) 355
9.3.5 能耗監(jiān)控的智能化 356
9.4 儲能電池制造能耗評價方法 357
9.4.1 能耗評價方法類型 357
9.4.2 制造工序能耗計算評價方法 358
9.4.3 制造系統(tǒng)能耗計算評價方法 358
9.5 儲能電池制造關(guān)鍵能耗設(shè)計規(guī)范 359
9.5.1 能耗設(shè)計規(guī)范的意義 359
9.5.2 制造設(shè)備能耗設(shè)計規(guī)范 360
9.5.3 制造環(huán)境能耗設(shè)計規(guī)范 361
9.5.4 規(guī)范儲能電池制造生產(chǎn)工序362
9.5.5 將節(jié)能設(shè)計與現(xiàn)代智能控制和分析相結(jié)合362
9.5.6 能效管理系統(tǒng)設(shè)計362
9.6 儲能電池制造能耗管理與監(jiān)控363
9.6.1 能耗管理363
9.6.2 能耗監(jiān)控 368
9.7 儲能電池制造能耗計算實例370
9.7.1 能耗計算實例1370
9.7.2 能耗計算實例2 370

第10 章 先進儲能電池智能制造工廠建設(shè) 372
10.1 儲能電池工廠建設(shè)的原則與內(nèi)容372
10.1.1 工廠建設(shè)的基本原則372
10.1.2 儲能電池大規(guī)模生產(chǎn)的條件372
10.1.3 制造合格率分解373
10.1.4 儲能電池生產(chǎn)設(shè)備選擇原則374
10.1.5 智能工廠設(shè)計流程375
10.2 儲能電池智能工廠集成376
10.2.1 總體框架376
10.2.2 核心業(yè)務(wù)377
10.2.3 主要技術(shù)特征377
10.2.4 軟硬件集成 379
10.2.5 儲能電池?zé)o人化工廠 380
10.3 儲能電池制造質(zhì)量優(yōu)化 381
10.3.1 儲能電池制造質(zhì)量目標(biāo) 381
10.3.2 儲能電池制造過程優(yōu)化 382
10.3.3 電芯整體質(zhì)量優(yōu)化 384
10.4 儲能電池制造輔助系統(tǒng)集成384
10.4.1 智慧能源系統(tǒng) 384
10.4.2 智能物流系統(tǒng) 386
10.4.3 智能視頻監(jiān)控 386

參考文獻388