Principes et processus de construction d'une usine de fabrication de batteries

Principes de base de la construction d'une usine de batteries de stockage d'énergie

La construction d'usines de fabrication de batteries de stockage d'énergie prend principalement en compte la sécurité, le taux de qualification, l'efficacité, la flexibilité du système et la vitesse de construction de la fabrication de batteries en fonction des performances des batteries, afin de s'adapter rapidement à la demande du marché et d'apporter les plus grands avantages économiques.

Conditions pour la production de masse de batteries de stockage d'énergie

Afin de répondre à la croissance rapide de la demande du marché en batteries de stockage d'énergie, la manière d'assurer la production de masse de ces batteries est une question importante qu'il convient d'examiner à l'heure actuelle. Haute qualité, haute sécurité et faible coût : c'est la quête de longue date de l'industrie en matière de production de batteries de stockage d'énergie, et c'est aussi la clé pour assurer une production de masse. C'est aussi ce que TYCORUN ENERGY Fabricant d'énergie pour batteries lithium-ion odm a toujours attaché de l'importance.

Compte tenu des capacités de soutien de la technologie, des matériaux et de l'équipement actuels des batteries, la fabrication intelligente à grande échelle des batteries d'énergie devrait remplir les conditions de base suivantes :

● Simplification des modèles de production : 1 à 2 tailles, spécifications et modèles produits par une seule ligne de production ;
● Capacité de fabrication de l'ensemble de la chaîne : plus de 4GWh, la capacité de production d'un seul appareil n'est pas inférieure à 0,5-1,0GWh ; Taux de réussite de la fabrication : plus de 96% ;
● Taux d'utilisation des matériaux : plus de 95% ;
● Coût de fabrication : 0,08-0,1 RMB/Wh ;
● Contrôle de la sécurité, environnement, indicateurs de protection de l'environnement, contrôle des indicateurs de consommation d'énergie et mesures d'optimisation ;
● Numérisation des matériaux entrants, numérisation des processus, interconnexion des réseaux d'équipements, optimisation des big data.

Décomposition du taux de qualification de l'industrie manufacturière

L'usine de cellules de batteries de stockage d'énergie est principalement divisée en six modules. La tâche principale de la conception de la batterie de stockage d'énergie est de sélectionner une structure de batterie raisonnable, visant l'indice de réussite, en fonction de la difficulté du contrôle du processus et des objectifs possibles, l'objectif global de réussite est décomposé en modules principaux selon le principe des facteurs d'influence principaux, et la capacité du processus (CPK) des caractéristiques clés du produit KPC (Key Product Characteristics) du module est déterminée, puis la CPK est décomposée en processus principal dans le module, ce qui constitue une décomposition du haut vers le bas.

Ensuite, en fonction des caractéristiques de contrôle clés KCC (Key Control Characteristics) de chaque méthode de traitement, la valeur CPK de la capacité de contrôle du processus et l'investissement en équipement qui peut être réalisé sont analysés de manière approfondie.

Le calcul global de l'investissement en équipement de l'ensemble de la chaîne et la capacité de garantie, la fiabilité et la stabilité du CPK de chaque point de contrôle du processus peuvent permettre d'optimiser l'investissement en équipement et la qualité de la fabrication. La répartition du taux de réussite de la fabrication des batteries de stockage d'énergie est présentée dans la figure ci-dessous.

Décomposition de l'objectif de taux de qualification de la fabrication de batteries de stockage d'énergie

Dans la planification des équipements, le CPK est généralement décomposé et équilibré en fonction de la difficulté du contrôle de la qualité du processus et du coût des intrants de la ligne de production, et il est optimisé de manière itérative jusqu'à la meilleure conception. En d'autres termes, il s'agit de réaliser le même investissement pour obtenir la meilleure qualité, ou d'investir le moins possible dans l'équipement pour satisfaire aux exigences de qualité, tout en tenant compte de la capacité de production globale de l'équipement et des lignes de production.

Étant donné que ces dispositifs sont fournis par différents fabricants, ils adoptent également de nombreux protocoles et normes différents et sont orientés vers diverses exigences d'application. Par conséquent, l'intégration d'une usine intelligente doit non seulement combiner différents produits fournis par différents fabricants, mais aussi disposer de méthodes scientifiques pour leur permettre d'être interconnectés et interopérables sans conflits. Plus important encore, l'ensemble du système doit permettre d'obtenir des performances optimales, un coût réduit, une meilleure qualité des produits fabriqués, ainsi qu'une expansion et une maintenance aisées à l'avenir.

Principe de sélection des équipements de production de batteries de stockage d'énergie

(1) Principe de sélection des équipements
La sélection des équipements de production de batteries de stockage d'énergie doit suivre les principes suivants : progrès technologique, adaptabilité de la production, rationalité économique, compatibilité mutuelle et convivialité homme-machine. Parmi les entreprises d'équipements de batteries connexes, citons les 10 premières entreprises de production d'équipements pour batteries au lithium en Chine.

(2) Sélection complète des équipements
L'équipement permet d'améliorer le taux de qualification et l'efficacité de la fabrication. L'investissement dans l'équipement affecte la qualité de l'équipement, et le taux de qualification de la fabrication de batteries est également élevé. Comme le montre la figure ci-dessous, l'axe vertical représente le coût (coût d'entrée de l'équipement, et la variation du taux de réussite entraîne une variation du coût), et l'axe horizontal représente le taux de réussite.

La courbe ① de la figure est la courbe d'investissement en équipement. La courbe ② réduit la perte de coût due à l'augmentation du taux de réussite ; ③ est la combinaison des courbes ① et ②. On constate que la courbe ③ indique que l'apport en équipement augmente, que le taux de réussite augmente et que le coût global diminue progressivement.

Toutefois, avec l'augmentation de l'apport en équipement, le taux de réussite est limité et le degré de réduction des pertes de déchets est progressivement réduit, de sorte que le coût global augmentera progressivement. En résumé, il existe un point optimal entre l'apport en équipement et le coût, ce qui constitue le meilleur choix pour l'apport en équipement.

① Courbe d'entrée des équipements ② Perte de qualité causée par une fabrication non qualifiée ③ Courbe de coût global taux de qualification et entrée des équipements, perte de fabrication

Processus de conception d'une usine intelligente

La planification et la construction d'une usine intelligente est un système d'ingénierie très complexe. La conception d'une usine intelligente de batteries au lithium est également un problème difficile. Elle nécessite une analyse et une planification détaillées, après un examen détaillé du plan du projet, puis la mise en œuvre et la conception du plan. Le processus de conception de l'usine intelligente est illustré dans la figure ci-dessous.

Processus de conception d'une usine intelligente

La planification et la conception d'une usine intelligente de batteries de stockage d'énergie se divisent généralement en six étapes ;
1) L'apport total de l'usine intelligente est la stratégie de développement de l'entreprise.
2) Tout d'abord, effectuer une étude et une analyse de marché détaillées afin de déterminer les domaines d'application des produits du projet.
3) En fonction des besoins identifiés, à l'échelle de l'usine intelligente, diagnostiquer et évaluer l'organisation de l'entreprise, le modèle de gestion, le processus commercial, les moyens techniques, le développement et l'utilisation des données, etc.
4) En fonction du positionnement du produit et des objectifs de l'usine, réaliser la conception du produit de la cellule de batterie et concevoir les paramètres de base de la cellule de batterie.
5) Examen du plan de projet, y compris l'examen du budget d'investissement du projet et de la faisabilité du plan.
6) Confirmer le plan du projet et le plan de mise en œuvre du projet, et désigner le responsable et l'équipe du projet global et des sous-projets.
L'idée générale de la conception est illustrée dans la figure ci-dessous.

Idées de conception d'usine intelligente

Le processus principal consiste à effectuer la sélection des matériaux, la conception de la configuration, la conception de la batterie, la conception du processus, la sélection de l'équipement, le développement de l'équipement et la fabrication en fonction des exigences de performance de la batterie. Les autres processus sont des processus de conception auxiliaires.