锂电池制造静电管控方案：接地与离子中和实战指南

2025-06-19 14:15

锂电解码

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锂离子电池生产中，静电是隐藏的"隐形杀手"！从粉尘吸附到隔膜击穿，稍有不慎就会引发安全隐患。如何高效管控静电？核心在于"电荷导走+离子中和"，结合工序定制方案，让生产更安全、电池更稳定。

一、管控静电的原因 防止粉尘异物吸附

静电会吸附环境中的粉尘和金属异物，导致电池内部微短路，引发自放电、容量衰减甚至热失控。

避免隔膜损伤与打皱

隔膜带静电易导致打皱、对齐不良，增加短路风险。

静电积累可能击穿隔膜，造成电池失效。

保障生产安全与效率

静电放电（ESD）可能引燃电解液等易燃物质。

静电导致极片/箔材粘连、断带，影响生产连续性。

提升电池一致性

静电引起的粉尘污染和隔膜变形会导致电池性能差异，影响成组后的一致性。

二、静电管控措施 静电消除设备应用

离子中和：使用离子风机、离子风棒、离子风枪等设备产生正负离子，中和带电体表面的静电。

涂布工序：箔材放卷采用无风式离子棒，避免吹气导致箔材受力不均断带。

辊压/分切工序：采用有风式离子棒增强除尘效果。

卷绕/叠片工序：隔膜放卷需多级有风式离子棒，极片裁切后采用无风式离子棒防断带。

静电消除性能要求：除静电时间需 ＜0.5秒。

电荷导走（接地与消散）

设备接地：所有设备外壳必须接地，接地电阻 ＜4Ω。

防静电材料：工作台垫、地板、包装材料等使用抗静电材料（电阻率介于导体与绝缘体之间），缓慢泄放电荷。

人员防护：操作人员需穿戴防静电服、鞋、腕带（腕带需紧贴皮肤），并通过人-鞋系统电阻测试。

环境与工序管控

湿度控制：干燥房湿度需 ≤1% RH。

除尘设计：除尘口靠近离子棒，长度需 ≥极片幅宽。

隔膜静电检测：切卷/切叠工序需具备隔膜在线静电检测及报警功能。

结论

锂离子电池制造中静电管控的核心是 “电荷导走”（接地、防静电材料）和 “电荷中和”（离子设备），并需结合工序特性定制方案（如涂布用无风式、卷绕用多级离子棒）。严格管控静电可避免粉尘污染、隔膜损伤及安全隐患，确保电池安全性和一致性。若实际应用超出文档所述范围（如新型材料/工艺），需根据标准评估静电风险。

以上内容均为本人日常工作，交流，阅读文献所得，由于本人能力有限，文中阐述观点难免会有疏漏，欢迎业内同仁积极交流，共同进步！参考资料（锂电解码资料库可下载）：1.T／CEIA ESD1007—2024锂离子电池生产静电防护要求，团体标准2.锂离子电池工厂设计规范，国标3.动力锂离子电池一致性制造工艺研究，冀承林4.锂离子电池自放电不良的过程管控措施，孙晓辉

原文标题 : 锂电池制造静电管控方案：接地与离子中和实战指南