ICS17.220.20

CCSL78

CASME

中國中小商業企業協會團體標準

T/CASMEXXXX—2023

電動汽車用鋰離子圓柱電芯整形技術規范

TechnicalSpecificationforshapinglithiumioncylindricalcellsforelectricvehicles

2023-XX-XX發布2023-XX-XX實施

中國中小商業企業協會??發布

T/CASMEXXXX—2023

電動汽車用鋰離子圓柱電芯整形技術規范

1范圍

本文件規定了鋰離子圓柱電芯整形的基本要求、電芯整形設備、電芯整形技術要求。

本文件適用于電動汽車用鋰離子圓柱電池企業在電芯整形過程。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T38331鋰離子電池生產設備通用技術要求

SJ/T11798鋰離子電池和電池組生產安全要求

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

鋰離子圓柱電芯

圓柱形充電電池中由正極材料、負極材料、電解質和隔膜等部分組成的蓄電部分，一般不直接使用。

3.2

電芯整形

在電芯卷繞中或者疊片中，對隔膜進行一定的處理，以確保正極片、隔膜、負極片之間的整齊程度。

4基本要求

4.1電芯整形效果應符合以下要求：

——電芯整形面各部位應與電芯垂直，要求偏差角度<3°；

——整形后電芯整形壓實面與剩余箔材部位夾角應為90°，若存在一定偏差則向內側壓角度應≤

5°；

——整形后電芯未整形箔材部位與電極隔膜部位，應保持貼合狀態，不出現外突出或向內凹折；

——整形過程不可對電極部位造成損傷，整形完成后隔膜無褶皺，無劃痕。

4.2電芯整形工藝應通過試驗確定工藝參數，試驗檢測項目應包括以下內容：

——隔膜的透氣性、厚度變化；

——電芯厚度是否滿足入殼要求；

——極片是否發生斷裂等。

4.3電芯整形過程生產安全要求應符合SJ/T11798的規定。

5電芯整形設備

5.1基本要求

5.1.1設備應適用于圓柱全極耳軟連接電池、圓柱全極耳硬連接電池兩種產品的整形。

5.1.2設備應結合信息化、物聯網、移動互聯等智能技術，實現整個生產線生產的智能化管理。

5.1.3設備的設計制造、零件、配件應符合相關ISO國際標準的要求，所有部件和儀表的計量單位均

采用國際單位(SJ)標準。

5.1.4應在所能提供的電芯尺寸的基礎上對設備進行相應調整設計，以滿足后續整形要求。

5.1.5設備應能夠解決由于涂層隔膜以及設備糾偏導致的極片錯動、電芯抽芯、金屬箔材高度不一致

2

T/CASMEXXXX—2023

等問題，或給出解決方案以保證電芯整形面可靠性。

5.2技術規格

5.2.1供電應符合以下要求：

——三相380V±5%,50Hz；額定功率不超過8KW；額定電流不大于16A,配線：3P+N+PE；

——三相五線制，AC220V，50Hz；電源從吊頂開孔引入，電纜端部配置線耳，導線和線耳材質

為銅。

5.2.2供氣應符合以下要求：

——供氣應不大于20L/min，壓力符合0.5Mpa～0.7Mpa，露點應不大于-40℃；

——氣源從吊頂開孔引入，端部配置球閥開關和氣管接頭閥離地面高度1m。接口尺寸Φ12mm。

5.2.3工作溫度應在5℃～40℃范圍內，環境濕度10%～90%。

5.2.4網絡穩定性能參數應符合下列要求:

——丟包率0%；

——抖動±40ms范圍內；

——延時小于200ms；

——斷線率小于0.01%；

——MES接口調用延時不超過200ms。

5.2.5設備在24℃條件下應能夠連續運行。

5.2.6故障率不應超過2%。

5.2.7稼動率不應小于95%。

5.3性能要求

5.3.1設備基本性能應符合GB/T38331的相關要求。

5.3.2設備整形合格率應不小于98%。

5.3.3設備單工位效率應大于3PPM。

5.3.4設備單臺故障率應不超過5%。

5.3.5設備應具備設計合理安全的機身，機身整體規整，無異形部位。

5.3.6設備應具備自動夾持、自動上下料功能，要求夾持力可調節，且夾持部位位于電芯中部。

5.3.7設備應具備自動對中功能，要求對中過程不破壞電芯或兩側金屬箔材。

5.3.8設備兩側應能夠進行獨立的整形量控制。

5.3.9設備應具備隨動除塵功能，風速不低于12m/s，并有獨立的除塵裝置。

5.3.10設備兩側進給裝置應采用伺服電機獨立控制，長度調節范圍盡可能多覆蓋尺寸范圍，必要時設

計多套工裝。

5.3.11設備整形旋轉裝置宜采用伺服電機獨立控制，轉速不低于30°/s。

5.3.12設備應根據不同尺寸電芯進行多套整形參數程序的人工編寫和儲存，便于換型操作時保存調用。

5.3.13設備應具備防范芯包在傳輸、組裝過程中變形、錯位、刮傷、擦傷、夾傷和擠傷的功能。

5.4部件要求

5.4.1端面整形機構

5.4.1.1整形頭及主動輪、主動輪內側出風口應保證無金屬材質，進行機械組裝前進行除油屑清洗操

作。

5.4.1.2每個錐體與電芯箔材外側應設置防外翻角，避免銅箔或鋁箔外翻。

5.4.1.3端面整形部分旋轉動力應采用伺服電機。

5.4.1.4整形后電芯未整形箔材部位與電極隔膜部位應保持貼合狀態，不出現外突出或向內凹折。

5.4.2電芯夾具機構

5.4.2.1電芯夾具機構進行加緊過程應和電芯同軸，夾持范圍應大于極片隔膜尺寸的1/2,同時不能超

過極片隔膜尺寸的4/5。

5.4.2.2電芯夾具內側應裝有保護墊或相同效果物品。

3

T/CASMEXXXX—2023

5.4.2.3電芯夾具夾緊力應保持在使電芯不易左右晃動，同時拆解電芯后隔膜內側無活性物質勒痕判

定為夾緊力合適。

5.4.2.4夾具應有足夠的結構件進行支撐，保證電芯在整形過程中加持機構不會左右擺動。

5.4.2.5夾具夾緊力應可調節，可對不同尺寸的電芯施加合適的夾緊力。

5.4.3進給機構

5.4.3.1兩側進給裝置應采用伺服電機獨立控制，長度調節范圍盡可能多覆蓋尺寸范圍。

5.4.3.2進給機構伺服電機應具備限位保護功能，超出限位自動識別，進行警報并進行復位。

5.4.3.3應具備激光測距功能，實現對整形后電芯長度的測量，精度應滿足±0.2mm。

注：使用數顯卡尺（精度0.01mm)測量電芯有效長度四次，取平均值作為考核自動測量精度的基準。

5.4.4電芯對中機構

5.4.4.1電芯對中操作應在電芯夾具夾持電芯前完成，避免對電芯造成破壞。

5.4.4.2電芯對中不得對電芯極片及隔膜部位造成任何損傷，若使用兩側金屬箔材作為接觸面進行對

中，要求對中操作后箔材形變量不超過1mm。

5.4.5除塵機構

5.4.5.1除塵機構應保證內部清潔，無油漬、多余物。

5.4.5.2設備應設計為主動除塵，使用風機或泵機進行吸塵操作，不可使用向外吹氣的方式進行除塵。

5.4.5.3除塵風速應不小于12m/s。

5.4.5.4設備應同時配備吸塵管道，在管內設計或管外外接多余物收集裝置和多余物防倒吸裝置。

5.4.5.5除塵風機外應有金屬保護柜和急停裝置，進行警示標識，避免機械傷人。

5.4.5.6除塵機構應包含帶隨動吸塵口的主動輪、吸塵管道、除塵風機、風機控制柜、多余物防倒吸

裝置。

5.4.6短路檢測機構

5.4.6.1短路檢測工序應在整形完成后進行。

5.4.6.2短路檢測不合格品應能夠自動蜂嗚，設備暫停運作，待剔除不合格品后復位。

5.4.6.3短路檢測電壓應不低于100V,不高于250V,并實現自動放電功能。

5.4.7計算機及軟件

5.4.7.1計算機軟件應能夠對多型號電芯進行不同的整形程序編輯，并實現單獨保存方便后續再次使

用。

5.4.7.2計算機軟件應能夠直觀獨立的調節電芯整形后長度、正負極整形量、進給機構進給速度、整

形機構旋轉速度和除塵風速。

6電芯整形技術要求

6.1整形方式

6.1.1整形方式包括旋轉整平、錘壓整平、電芯熱壓整形。

6.1.2電芯整形過程采用的整形方式應滿足后續整形標準的要求。

6.2旋轉揉平整形

6.2.1采用旋轉揉平整形方式，操作流程應符合下列要求：

——人工將圓柱形電芯放置于上料臺位置，設備進行電芯對中；

——完成后電芯夾具夾持電芯上料，進入設備整形工位；

——使用三個錐體進行整形。錐體呈發散式分布于主動輪圓周處整形時旋轉部位的伺服電機驅動

主動輪旋轉，每個錐體作為從動輪可進行獨立互不干擾的轉動。同時控制進給部位的伺服電

機驅動旋轉部位前進，錐體母線處于同一平面對電芯進行旋轉整形；

4

T/CASMEXXXX—2023

——當兩側整形量分別達到要求后，須在整形完成位置保持旋轉3s，完成后控制進給部位的伺服

電機復位，復位后控制旋轉的伺服電機停止旋轉，電芯進行短路檢測，合格后進行下料操作；

——從主動輪開始旋轉到主動輪停止旋轉過程中，吸塵裝置(吸塵口位于左右兩主動輪中部)須全

程保持開啟狀態；

——由此結束視為單支電芯整形完成。

6.2.2電芯旋轉揉平整形流程如圖1所示。

圖1旋轉揉平整形流程圖

6.3錘壓敲擊整形

采用錘壓敲擊整形方式，操作流程應符合下列要求：

——人工將圓柱形電芯放置于上料臺位置，設備進行電芯對中；

——完成后電芯夾具夾持電芯上料，進入設備整形工位；

——錘壓敲擊整形部位結構與旋轉整形結構相同。分多次對金屬箔材進行錘壓且分為多個錘壓壓

進量；

——當兩側整形量分別達到要求后，完成后控制進給部位的伺服電機復位，復位后控制旋轉的伺

服電機停止旋轉，電芯進行短路檢測，合格后進行下料操作；

——由此結束視為單支電芯整形完成。

示例：設置壓進量A(mm)、B(mm)、C(mm)，其中A<B<C，C壓進量為最終需求壓進量。整形過程包括錘壓與旋轉整平：

錘壓。首次壓進A后錐體退回，旋轉30°，再次壓進A，重復上述操作4次視為整形面A壓進量完成；之后進行B，C

壓進量錘壓流程，流程操作與A相同；旋轉整平。當整形面完成C壓進量時，錐體不進行復位，在C壓進量處原地旋轉

3s進行整平處理。（以上流程中壓進量、旋轉角度、以及隨之變化的單次壓進量完成次數僅用作示例說明，實際情況應

根據整形效果進行相應調整。）

6.4電芯熱壓整形

6.4.1一般要求

6.4.1.1電芯熱壓整形應能改善鋰離子電池的平整度，使電芯厚度滿足要求并具有高的一致性。

6.4.1.2電芯熱壓整形應能夠消除隔膜褶皺，趕出電芯內部空氣，縮短鋰離子擴散距離，降低電池內

阻。

6.4.2熱壓整形要求

6.4.2.1電芯熱壓整形流程，操作流程應符合下列要求：

5

T/CASMEXXXX—2023

——將電芯固定在底座上；

——底座產生相向運動的兩汽缸，在兩汽缸活塞桿尾端帶有柱形槽的兩個半圓模，兩半圓模柱形

槽的半徑相等且等于或小于預設卷芯半徑；

——利用機械手或夾具夾持卷芯放置在兩個半圓模的中心位置處，控制兩個汽缸帶動兩半圓模合

模相向運動，使得兩個半圓模對卷芯進行擠壓，從而將卷繞整形到預設的尺寸，使之能夠放

入與之相匹配的外殼內。

6.4.2.2電芯熱壓整形的主要工藝參數包括加壓壓力、加壓時間和模板溫度。

6.4.2.3在電芯熱壓整形時，可對電芯進行絕緣耐電壓測試，檢測電芯內部是否存在微短路。當電芯

內部存在微小金屬異物顆粒，在電芯被壓下狀態，電芯隔膜刺穿，可檢測出微短路不合格品。

6.4.2.4應設置合適的工藝參數，保證隔膜和極片緊密粘合在一起，松散電芯能夠變成硬塊狀態。

A

6

T/CASMEXXXX—2023

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定

起草。

請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。

本文件由武漢逸飛激光股份有限公司提出。

本文件由中國中小商業企業協會歸口。

本文件起草單位：武漢逸飛激光股份有限公司、武漢大雁軟件有限公司、武漢逸飛科技有限公司、

武漢逸飛激光智能裝備有限公司、江蘇逸飛激光設備有限公司。

本文件主要起草人：××××

I

T/CASMEXXXX—2023

電動汽車用鋰離子圓柱電芯整形技術規范

1范圍

本文件規定了鋰離子圓柱電芯整形的基本要求、電芯整形設備、電芯整形技術要求。

本文件適用于電動汽車用鋰離子圓柱電池企業在電芯整形過程。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T38331鋰離子電池生產設備通用技術要求

SJ/T11798鋰離子電池和電池組生產安全要求

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

鋰離子圓柱電芯

圓柱形充電電池中由正極材料、負極材料、電解質和隔膜等部分組成的蓄電部分，一般不直接使用。

3.2

電芯整形

在電芯卷繞中或者疊片中，對隔膜進行一定的處理，以確保正極片、隔膜、負極片之間的整齊程度。

4基本要求

4.1電芯整形效果應符合以下要求：

——電芯整形面各部位應與電芯垂直，要求偏差角度<3°；

——整形后電芯整形壓實面與剩余箔材部位夾角應為90°，若存在一定偏差則向內側壓角度應≤

5°；

——整形后電芯未整形箔材部位與電極隔膜部位，應保持貼合狀態，不出現外突出或向內凹折；

——整形過程不可對電極部位造成損傷，整形完成后隔膜無褶皺，無劃痕。

4.2電芯整形工藝應通過試驗確定工藝參數，試驗檢測項目應包括以下內容：

——隔膜的透氣性、厚度變化；

——電芯厚度是否滿足入殼要求；

——極片是否發生斷裂等。

4.3電芯整形過程生產安全要求應符合SJ/T11798的規定。

5電芯整形設備

5.1基本要求

5.1.1設備應適用于圓柱全極耳軟連接電池、圓柱全極耳硬連接電池兩種產品的整形。

5.1.2設備應結合信息化、物聯網、移動互聯等智能技術，實現整個生產線生產的智能化管理。

5.1.3設備的設計制造、零件、配件應符合相關ISO國際標準的要求，所有部件和儀表的計量單位均

采用國際單位(SJ)標準。

5.1.4應在所能提供的電芯尺寸的基礎上對設備進行相應調整設計，以滿足后續整形要求。

5.1.5設備應能夠解決由于涂層隔膜以及設備糾偏導致的極片錯動、電芯抽芯、金屬箔材高度不一致

2

T/CASMEXXXX—2023

等問題，或給出解決方案以保證電芯整形面可靠性。

5.2技術規格

5.2.1供電應符合以下要求：

——三相380V±5%,50Hz；額定功率不超過8KW；額定電流不大于16A,配線：3P+N+PE；

——三相五線制，AC220V，50Hz；電源從吊頂開孔引入，電纜端部配置線耳，導線和線耳材質

為銅。

5.2.2供氣應符合以下要求：

——供氣應不大于20L/min，壓力符合0.5Mpa～0.7Mpa，露點應不大于-40℃；

——氣源從吊頂開孔引入，端部配置球閥開關和氣管接頭閥離地面高度1m。接口尺寸Φ12mm。

5.2.3工作溫度應在5℃～40℃范圍內，環境濕度10%～90%。

5.2.4網絡穩定性能參數應符合下列要求:

——丟包率0%；

——抖動±40ms范圍內；

——延時小于200ms；

——斷線率小于0.01%；

——MES接口調用延時不超過200ms。

5.2.5設備在24℃條件下應能夠連續運行。

5.2.6故障率不應超過2%。

5.2.7稼動率不應小于95%。

5.3性能要求

5.3.1設備基本性能應符合GB/T38331的相關要求。

5.3.2設備整形合格率應不小于98%。

5.3.3設備單工位效率應大于3PPM。

5.3.4設備單臺故障率應不超過5%。

5.3.5設備應具備設計合理安全的機身，機身整體規整，無異形部位。

5.3.6設備應具備自動夾持、自動上下料功能，要求夾持力可調節，且夾持部位位于電芯中部。

5.3.7設備應具備自動對中功能，要求對中過程不破壞電芯或兩側金屬箔材。

5.3.8設備兩側應能夠進行獨立的整形量控制。

5.3.9設備應具備隨動除塵功能，風速不低于12m/s，并有獨立的除塵裝置。

5.3.10設備兩側進給裝置應采用伺服電機獨立控制，長度調節范圍盡可能多覆蓋尺寸范圍，必要時設

計多套工裝。

5.3.11設備整形旋轉裝置宜采用伺服電機獨立控制，轉速不低于30°/s。

5.3.12設備應根據不同尺寸電芯進行多套整形參數程序的人工編寫和儲存，便于換型操作時保存調用。

5.3.13設備應具備防范芯包在傳輸、組裝過程中變形、錯位、刮傷、擦傷、夾傷和擠傷的功能。

5.4部件要求

5.4.1端面整形機構

5.4.1.1整形頭及主動輪、主動輪內側出風口應保證無金屬材質，進行機械組裝前進行除油屑清洗操

作。

5.4.1.2每個錐體與電芯箔材外側應設置防外翻角，避免銅箔或鋁箔外翻。

5.4.1.3端面整形部分旋轉動力應采用伺服電機。

5.4.1.4整形后電芯未整形箔材部位與電極隔膜部位應保持貼合狀態，不出現外突出或向內凹折。

5.4.2電芯夾具機構

5.4.2.1電芯夾具機構進行加緊過程應和電芯同軸，夾持范圍應大于極片隔膜尺寸的1/2,同時不能超

過極片隔膜尺寸的4/5。

5.4.2.2電芯夾具內側應裝有保護墊或相同效果物品。

3

T/CASMEXXXX—2023

5.4.2.3電芯夾具夾緊力應保持在使電芯不易左右晃動，同時拆解電芯后隔膜內側無活性物質勒痕判

定為夾緊力合適。

5.4.2.4夾具應有足夠的結構件進行支撐，保證電芯在整形過程中加持機構不會左右擺動。

5.4.2.5夾具夾緊力應可調節，可對不同尺寸的電芯施加合適的夾緊力。

5.4.3進給機構

5.4.3.1兩側進給裝置應采用伺服電機獨立控制，長度調節范圍盡可能多覆蓋尺寸范圍。

5.4.3.2進給機構伺服電機應具備限位保護功能，超出限位自動識別，進行警報并進行復位。

5.4.3.3應具備激光測距功能，實現對整形后電芯長度的測量，精度應滿足±0.2mm。

注：使用數顯卡尺（精度0.01mm)測量電芯有效長度四次，取平均值作為考核自動測量精度的基準。

5.4.4電芯對中機構

5.4.4.1電芯對中操作應在電芯夾具夾持電芯前完成，避免對電芯造成破壞。

5.4.4.2電芯對中不得對電芯極片及隔膜部位造成任何損傷，若使用兩側金屬箔材作為接觸面進行對

中，要求對中操作后箔材形變量不超過1mm。

5.4.5除塵機構

5.4.5.1除塵機構應保證內部清潔，無油漬、多余物。

5.4.5.2設備應設計為主動除塵，使用風機或泵機進行吸塵操作，不可使用向外吹氣的方式進行除塵。

5.4.5.3除塵風速應不小于12m/s。

5.4.5.4設備應同時配備吸塵管道，在管內設計或管外外接多余物收集裝置和多余物防倒吸裝置。

5.4.5.5除塵風機外應有金屬保護柜和急停裝置，進行警示標識，避免機械傷人。

5.4.5.6除塵機構應包含帶隨動吸塵口的主動輪、吸塵管道、除塵風機、風機控制柜、多余物防倒吸

裝置。

5.4.6短路檢測機構

5.4.6.1短路檢測工序應在整形完成后進行。

5.4.6.2短路檢測不合格品應能夠自動蜂嗚，設備暫停運作，待剔除不合格品后復位。

5.4.6.3短路檢測電壓應不低于100V,不高于250V,并實現自動放電功能。

5.4.7計算機及軟件

5.4.7.1計算機軟件應能夠對多型號電芯進行不同的整形程序編輯，并實現單獨保存方便后續再次使

用。

5.4.7.2計算機軟件應能夠直觀獨立的調節電芯整形后長度、正負極整形量、進給機構進給速度、整

形機構旋轉速度和除塵風速。

6電芯整形技術要求

6.1整形方式

6.1.1整形方式包括旋轉整平、錘壓整平、電芯熱壓整形。

6.1.2電芯整形過程采用的整形方式應滿足后續整形標準的要求。

6.2旋轉揉平整形

6.2.1采用旋轉揉平整形方式，操作流程應符合下列要求：

——人工將圓柱形電芯放置于上料臺位置，設備進行電芯對中；

——完成后電芯夾具夾持電芯上料，進入設備整形工位；

——使用三個錐體進行整形。錐體呈發散式分布于主動輪圓周處整形時旋轉部位的伺服電機驅動

主動輪旋轉，每個錐體作為從動輪可進行獨立互不干擾的轉動。同時控制進給部位的伺服電

機驅動旋轉部位前進，錐體母線處于同一平面對電芯進行旋轉整形；

4

T/CASMEXXXX—2023

——當兩側整形量分別達到要求后，須在整形完成位置保持旋轉3s，完成后控制進給部位的伺服

電機復位，復位后控制旋轉的伺服電機停止旋轉，電芯進行短路檢測，合格后進行下料操作；

——從主動輪開始旋轉到主動輪停止旋轉過程中，吸塵裝置(吸塵口位于左右兩主動輪中部)須全

程保持開啟狀態；

——由此結束視為單支電芯整形完成。

6.2.2電芯旋轉揉平整形流程如圖1所示。

圖1旋轉揉平整形流程圖

6.3錘壓敲擊整形

采用錘壓敲擊整形方式，操作流程應符合下列要求：

——人工將圓柱形電芯放置于上料臺位置，設備進