一、鋰電池制造專屬：冷水機的 4 大核心功能特性

鋰電池制造（正極極片加工、負極極片加工、電池殼注塑）對溫度精度、環境潔凈度要求嚴苛，溫度波動會導致極片活性物質脫落（脫落率超 3%）、電池殼尺寸偏差（超 0.2mm），直接影響電芯的能量密度、循環壽命與裝配適配性。專用鋰電池制造冷水機通過高精度控溫、防粉塵污染設計，滿足 GB/T 31484-2015、GB/T 18287-2013 等行業標準要求，保障制造過程的高穩定性與產品品質一致性。

1. 鋰電池正極極片冷卻定型

正極極片（如三元材料極片，涂層厚度 80-120μm）經 120-130℃真空干燥（去除水分，防止電解液分解）后，需快速冷卻至 45℃以下（穩定涂層結構，避免活性物質團聚），冷卻過慢會導致極片涂層開裂（開裂率超 5%）、壓實密度下降（＜3.5g/cm3），過快則會使極片卷曲（卷曲度超 10mm/m）、基材變形。冷水機采用 “冷卻輥組 - 氮氣保護冷卻雙系統”：冷卻輥內置 18±0.3℃冷卻介質（工業乙二醇溶液），將極片從 125℃降至 60℃（降溫速率 3.2℃/s），再通過 40℃氮氣風幕（風速 0.8m/s，防止氧化）進一步降至 43±1℃，配備 “涂層厚度聯動” 功能 —— 當涂層厚度從 80μm 增至 120μm 時，自動降低冷卻輥轉速（從 5m/min 降至 3m/min）、提升氮氣流量（從 200m3/h 增至 350m3/h），確保厚涂層極片冷卻均勻。例如在三元正極極片加工中，雙系統冷卻可使極片開裂率≤1%，壓實密度≥3.8g/cm3，卷曲度≤3mm/m，符合《鋰離子電池正極材料》（GB/T 30835-2014）要求，保障電芯的能量密度（≥280Wh/kg）與循環壽命（≥1500 次）。

2. 鋰電池負極極片降溫穩定

負極極片（如石墨負極極片，面密度 150-200g/m2）經 90-100℃干燥（去除粘結劑溶劑）后，需冷卻至 40℃以下（增強石墨與銅箔附著力，減少脫層），冷卻過慢會導致極片脫層率超 4%、內阻升高（＞5mΩ），過快則會使極片脆性增加（彎折斷裂率超 3%）。冷水機采用 “多段式水冷輸送帶 - 真空冷卻雙系統”：1 段輸送帶（水溫 20±0.5℃）將極片從 95℃降至 65℃，2 段輸送帶（水溫 15±0.5℃）降至 45℃，真空冷卻艙（溫度 38±1℃）最終降至 38±1℃，配備 “面密度聯動” 功能 —— 當面密度從 150g/m2 增至 200g/m2 時，自動延長 2 段輸送帶停留時間（從 10 秒增至 15 秒）、提升冷卻流量（從 2.5m3/h 增至 4.0m3/h），適配高面密度極片的散熱需求。例如在石墨負極極片加工中，雙系統降溫可使極片脫層率≤1%，內阻≤3mΩ，彎折斷裂率≤0.5%，符合《鋰離子電池負極材料》（GB/T 30834-2014）要求，保障電芯的充放電效率（首次充放電效率≥90%）。

3. 鋰電池外殼注塑模具溫控

鋰電池外殼（如 ABS/PC 復合材料外殼，厚度 1.5-3mm）注塑成型需控制模具溫度 50-60℃（確保外殼表面光滑，減少收縮變形），溫度過高會導致外殼收縮率超 2%（尺寸偏差超 0.15mm）、飛邊量增加（超 0.08mm），過低則會使外殼脆性增加（沖擊強度下降 25%）、脫模困難。冷水機采用 “模具型腔分區水路 - 模溫機輔助雙系統”：型腔水路通入 22±0.5℃冷卻介質，維持模具溫度 55±0.5℃，模溫機實時補償模具邊角溫差（溫差≤0.3℃），配備 “外殼厚度聯動” 功能 —— 當外殼厚度從 1.5mm 增至 3mm 時，自動增加冷卻水路數量（從 3 組增至 6 組）、提升冷卻流量（從 1.8m3/h 增至 3.2m3/h），適配厚壁外殼的散熱需求。例如在 ABS/PC 復合電池外殼注塑中，雙系統控溫可使外殼收縮率≤0.8%，飛邊量≤0.03mm，沖擊強度≥20kJ/m2，符合《便攜式電子產品用鋰離子電池和電池組 安全要求》（GB/T 18287-2013）要求，保障外殼的抗沖擊性能與電芯裝配精度（間隙≤0.1mm）。

4. 防粉塵污染與耐腐蝕設計

鋰電池制造需在潔凈車間（Class 1000）進行，冷水機接觸極片的冷卻部件采用 316L 不銹鋼（表面電解拋光，Ra≤0.1μm，無粉塵脫落）；針對極片加工中的石墨粉塵，配備 “高效除塵過濾模塊”（精度 1μm，粉塵去除率≥99.99%），防止粉塵堵塞冷卻水路；冷卻介質添加絕緣防銹劑（絕緣電阻≥1012Ω，對極片無腐蝕，基材腐蝕率≤0.001mm / 年），避免介質影響電芯電學性能，符合鋰電池車間低塵、絕緣環境要求。

二、鋰電池制造冷水機規范使用：5 步操作流程

鋰電池制造對電芯性能、外殼精度與環境潔凈度要求極高，冷水機操作需兼顧高精度控溫與防污染規范，以鋰電池專用水冷式冷水機為例：

1. 開機前系統與潔凈度檢查

? 系統檢查：確認冷卻介質（工業乙二醇溶液，濃度 45%-55%，添加絕緣防銹劑）液位達到水箱刻度線的 90%，檢測介質絕緣電阻（≥1012Ω）、對極片材料的腐蝕性（無基材變色、無涂層脫落）；檢測水泵出口壓力（正極極片冷卻 0.6-0.8MPa、負極極片降溫 0.5-0.7MPa、外殼注塑 0.4-0.6MPa），查看冷卻輥、模具水路接口密封狀態（無滲漏）；啟動除塵過濾模塊，確保設備內部潔凈度（粉塵濃度≤0.1mg/m3）；

? 潔凈度檢查：用無塵布蘸取異丙醇擦拭冷卻輥、輸送帶表面（無污漬殘留），檢測車間環境潔凈度（符合 Class 1000 要求），避免粉塵污染極片。

1. 分工序參數精準設定

根據鋰電池不同制造工序需求，調整關鍵參數：

? 正極極片冷卻：冷卻輥水溫 18±0.3℃，氮氣風幕溫度 40±1℃、風速 0.8m/s，涂層厚度 80-120μm 時，冷卻輥轉速 3-5m/min、氮氣流量 200-350m3/h；開啟 “厚度聯動” 模式，厚度每增加 10μm，轉速降低 0.2m/min、流量增加 15m3/h；

? 負極極片降溫：1 段輸送帶水溫 20±0.5℃，2 段 15±0.5℃，真空冷卻艙溫度 38±1℃，面密度 150-200g/m2 時，2 段停留時間 10-15 秒、冷卻流量 2.5-4.0m3/h；開啟 “面密度聯動” 模式，面密度每增加 10g/m2，時間延長 0.5 秒、流量提升 0.15m3/h；

? 電池外殼注塑：模具水路水溫 22±0.5℃，模具目標溫度 55±0.5℃，外殼厚度 1.5-3mm 時，冷卻水路 3-6 組、流量 1.8-3.2m3/h；開啟 “厚度聯動” 模式，厚度每增加 0.3mm，水路增加 0.6 組、流量提升 0.28m3/h；

? 設定后開啟 “權限加密” 功能，僅持鋰電池制造資質人員可調整參數，操作記錄自動上傳至 MES 系統，滿足 IATF 16949 汽車級質量追溯要求（若用于車載電池）。

1. 運行中動態監測與調整

通過冷水機 “鋰電池監控平臺”，實時查看各工序溫度、極片開裂率、外殼收縮率、電芯內阻等數據，每 15 分鐘記錄 1 次（形成電芯質量臺賬）。若出現 “正極極片開裂率超 2%”，需微調冷卻輥水溫 ±0.2℃，降低冷卻輥轉速 0.3m/min；若負極極片脫層率超 2%，需延長 2 段輸送帶停留時間 2 秒，提升冷卻流量 0.3m3/h；若電池外殼尺寸偏差超 0.12mm，需降低模具水路水溫 0.3-0.5℃，檢查注塑保壓壓力（提升 0.2MPa），重新檢測外殼精度。

2. 換產與停機維護

當生產線更換電芯型號（如從三元電芯換為磷酸鐵鋰電芯）或調整極片參數時，需按以下流程操作：

? 換產前：降低冷水機負荷，關閉對應工序冷卻回路，用異丙醇清洗冷卻輥、輸送帶（去除殘留極片粉末，避免交叉污染），根據新電芯工藝重新設定參數（如磷酸鐵鋰正極極片冷卻輥水溫調整至 19±0.3℃）；

? 換產后：小批量試生產（50 片正極極片、50 片負極極片、30 個電池外殼），檢測極片性能、外殼尺寸、電芯裝配間隙，確認符合行業標準后，恢復滿負荷運行；

? 日常停機維護（每日生產結束后）：關閉冷水機，更換除塵過濾模塊濾芯；檢測 316L 不銹鋼部件腐蝕狀態（壁厚減薄量≤0.005mm / 年），補充冷卻介質并檢測絕緣電阻；用無塵布清潔設備表面，記錄運行數據與潔凈度檢測結果。

1. 特殊情況應急處理

? 冷卻介質絕緣電阻不達標（極片加工中）：立即停機，關閉極片生產線與冷卻回路，將污染極片隔離；更換合格冷卻介質，重新檢測絕緣電阻（≥1012Ω）；對已加工極片進行內阻測試（超 5mΩ 需報廢），合格后方可重啟生產；

? 突然停電（電池外殼注塑中）：迅速關閉冷水機總電源，斷開與注塑機的連接，啟動備用 UPS 電源（10 秒內恢復供電），優先維持模具冷卻；若停電超 8 分鐘，已注塑外殼需檢測收縮率（超 1.5% 需報廢），調整參數后重新試生產；

? 極片卷曲超 5mm/m（正極極片冷卻中）：立即提升冷卻輥水溫 0.5-1℃，降低氮氣風速 0.2m/s；對已卷曲極片進行校平處理（常溫校平，壓力 0.3MPa），重新檢測卷曲度，合格后方可進入下工序，不合格則調整冷卻參數后重新冷卻。

三、鋰電池制造冷水機維護與選型要點

? 日常維護：每日檢測冷卻介質液位、溫度與絕緣電阻；每 2 小時記錄極片溫度、性能數據；每周用檸檬酸溶液（濃度 1%）清洗冷卻水路（去除水垢與極片粉末），校準溫度傳感器（溯源至國家計量院電子專用標準）；每月對水泵、壓縮機進行潤滑（使用絕緣潤滑油），檢查除塵過濾模塊密封性；每季度對冷卻系統進行壓力測試（保壓 0.8MPa，30 分鐘無壓降），清理換熱器；每年更換冷卻介質與絕緣防銹劑，對冷卻輥表面進行電解拋光維護；

? 選型建議：正極極片冷卻選 “雙系統氮氣保護冷水機”（控溫 ±0.3℃，防氧化），負極極片降溫選 “多段式真空冷水機”（帶面密度聯動），電池外殼注塑選 “精密模具冷水機”（帶厚度聯動）；大型鋰電池廠建議選 “集中供冷 + 分布式除塵系統”（總制冷量 150-300kW，支持 3-5 條電芯生產線）；選型需匹配電芯產能與規格（如日產 10 萬片正極極片需 100-120kW 冷水機，日產 5 萬個電池外殼需 80-100kW 冷水機），確保滿足鋰電池高精度、高潔凈制造需求，保障電芯性能與市場競爭力。