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四川日盛铜箔锂电铜箔智能车间 DCS 控制系统升级-1

四川日盛铜箔锂电铜箔智能车间 DCS 控制系统升级

电解铜箔是锂离子电池负极集流体的核心材料,被称为锂电池的 "神经网络",直接影响电池能量密度、循环寿命与安全性。随着新能源产业爆发式增长,市场对锂电铜箔的品质要求持续提升,6μm、4.5μm 甚至更薄

  • 配套产品:分布式 DCS 控制系统、生产安全管理系
  • 项目地址:四川省遂宁市四川日盛铜箔科技有限公司
  • 所属行业:锂电新材料

项目概况

电解铜箔是锂离子电池负极集流体的核心材料,被称为锂电池的 "神经网络",直接影响电池能量密度、循环寿命与安全性。随着新能源产业爆发式增长,市场对锂电铜箔的品质要求持续提升,6μm、4.5μm 甚至更薄的高端铜箔成为主流,对生产过程控制精度提出极高要求。传统铜箔制造依赖人工操作与经验控制,生箔、表面处理、分切等工序参数波动大,导致产品厚度不均、针孔、毛羽等质量缺陷频发,成品率低。同时生产过程涉及强酸、强碱与大电流,安全风险高,传统管理方式难以有效管控。

四川日盛铜箔作为国内重要的锂电铜箔生产企业,为应对 4 万吨高端锂电铜箔产能升级需求,启动智能生产车间建设。项目以 DCS 控制系统为核心,配套安全管理系统与在线检测设备,实现生产过程自动化、数字化、智能化,全面提升产品品质与生产安全水平,是锂电新材料行业智能化改造的典型实践。

定制解决方案

项目构建以 DCS 分布式控制系统为核心的智能生产控制体系。针对溶铜、生箔、表面处理、分切等全工序进行自动化改造,新增大量高精度智能仪表与执行器,对温度、压力、流量、液位、电流密度、药液浓度等数十项关键参数进行精准采集与闭环控制。DCS 系统采用冗余架构,控制器、网络、电源全部冗余配置,确保连续稳定运行。系统内置先进控制算法,针对生箔工序的电流密度与电解液温度进行高精度解耦控制,将铜箔厚度偏差控制在极小范围内,保障超薄铜箔的均匀性。

生箔工序配置在线测厚系统,实时检测铜箔横向与纵向厚度分布,数据反馈至 DCS 系统自动调整工艺参数,形成质量闭环控制。表面处理工序实现镀锌、镀铬、钝化、硅烷处理等多段工艺的自动配方管理,不同产品规格一键切换配方,确保产品一致性。分切工序采用智能分切机,自动识别缺陷位置并标记剔除,自动计长、自动换卷。

配套建设生产安全管理系统,整合可燃有毒气体检测、消防报警、视频监控、应急联动等功能。车间关键区域部署气体探测器,一旦检测到酸雾、氢气超标立即报警并联动排风设备。高电压区域设置安全联锁,人员违规闯入自动断电。系统与 DCS 系统联动,发生安全异常时自动触发保护性停车,防止事故扩大。

MES 制造执行系统与 DCS 深度集成,实现生产计划下发、生产过程追溯、质量数据管理、设备运维管理等功能。每一卷铜箔都有唯一标识,可追溯全部生产参数与质量数据,实现产品全生命周期质量管理。系统自动生成各类生产报表与质量分析报告,辅助管理人员持续改进。

项目运行成效和优势

智能车间升级后,企业生产能力与产品品质跃上新台阶。产能方面,4 万吨高端锂电铜箔产线全面达产,生产效率提升 35%,人均产值大幅增长。产品品质方面,厚度均匀性显著改善,6μm 超薄铜箔良品率提升至 95% 以上,针孔、毛羽等缺陷减少 60%,产品达到国内先进水平,成功进入头部动力电池企业供应链。

生产管控方面,DCS 系统实现了全工序自动化控制,操作人员从现场操作转变为中控室监盘,车间现场人员减少 50% 以上,劳动强度大幅降低。参数控制精度提升一个数量级,工艺稳定性显著增强,批次间质量差异大幅缩小。

安全生产方面,智能化安全管理体系使安全风险全面受控,隐患排查整改效率提升 70%,投产以来未发生安全生产事故。自动化操作减少了人员接触强酸强碱与高压设备的机会,职业健康风险显著降低。

管理提升方面,MES 系统实现了生产全流程透明化与可追溯,质量问题可快速定位原因,管理决策从经验驱动转向数据驱动。生产计划执行准确率提升至 98%,订单交付周期缩短 20%,客户满意度显著提升。

项目形成的锂电铜箔智能车间建设方案,涵盖工艺控制、质量管理、安全管控等完整链条,可为锂电铜箔及同类电子新材料企业的智能化升级提供成熟参考,助力新能源材料产业高质量发展。

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