索尼能源技术公司在福岛县郡山市建设的LIB量产工厂的落成庆功宴当天,笔者接到了量产线制造的LIB性能出现问题的报告。

必须重新调整量产工艺的决定性评价数据送到我这里的时候,正好是举办重新翻修的LIB制造工厂(福岛县郡山市)落成庆功宴的日子(图1)。这个数据给还沉浸在“这一天终于到来了”的兴奋与安心感之中的我们当头一棒。

锂电池开发史(3):轻易更改工序搞出大问题 量产前夜栽跟头

图1:1992年7月3日LIB量产工厂落成庆功宴

索尼能源技术公司在福岛县郡山市建设的LIB量产工厂的落成庆功宴当天,笔者接到了量产线制造的LIB性能出现问题的报告。

但笔者当时出乎意料地冷静,这可能让大家感到有些意外。因为在大约十年前,笔者已经咀嚼过类似的苦涩。当时的任务是合成扬声器振动板使用的聚甲醛晶须。如果成功,就能获得全球首次实现有机高分子晶须实用化的荣誉。研发人员制造出小规模量产用合成装置,然后装进材料静待反应结果。等了一整夜,终于到了打开反应釜的时候。当笔者迫不及待地拆下螺丝帽和螺母,怀着兴奋的心情打开盖子时,釜里却连一丝晶须的影子都没有,可以说是“竹篮打水一场空”。

笔者觉得,与那次的打击相比,“这次好歹制造出了电池,聊胜于无”。但时间不等人。技术团队自然是无心参加宴会,马上就召开会议寻找原因,讨论应对方案等事宜。当急急忙忙拿出对策,结束会议的时候,已经差不多是晚上9点了,郡山市内酒店举办的庆功宴也该散场了。

工厂厂长虽然参加了宴会,但一直坐立不安,散场后独自跑到常去的小酒馆,声音低沉地给笔者打电话。

“怎么样?不行吗?”“没问题。已经想好对策了,包在我身上。”“那你马上来一趟。”

当笔者打车赶到时,厂长已经趴在吧台上睡着了,整日操心也真是不易。后来,等到问题全部解决的时候,厂长感慨万千地说:“我当时甚至想到新工厂非得改成保龄球馆不可了。不过说起来,西君你真够冷漠的。我那么拼命关心,你却把我推开‘什么都别说,交给我了’。”这场顺利渡过晶须危机的经验,转化成了此次笔者的自信。

刚刚更改了工序

 那么,问题究竟出在哪呢?通过详细研究试产线与量产线的工序,问题归结到了连续的两个操作哪一个应该在先上。这就像是英国人争论的“先倒红茶还是先倒牛奶”的问题一样。讨论奶茶的沏法可以看做是闲得无聊,而在LIB的制造过程中,哪项工序在前却是至关重要的主题。

我们在负极采用的是硬碳(HC),在吴羽化学工业(现名吴羽)公司内设置了大型煅烧炉。试制设备和量产设备唯一也是最大的区别,就是粉碎工序的次序(图2)。试制设备是先使原料在500℃下碳化,再对1100~1200℃高温下正式煅烧制成的碳进行粉碎。但制造现场觉得粉碎工序太过繁琐。因为硬碳,顾名思义,其质地就是非常坚硬,粉碎需要巨大的力量,从能源成本考虑也不划算。

锂电池开发史(3):轻易更改工序搞出大问题 量产前夜栽跟头

图2:硬碳负极制造工序的区别

试产线是在碳化并煅烧后粉碎,量产线改为了粉碎后煅烧。虽然看似差别不大,但对性能有着严重的影响。

[责任编辑:赵卓然]

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