鋰離子電池的生產(chǎn)工藝

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鋰離子電池的生產(chǎn)工藝

從大的方面來說，電池制造可以劃分為如下六大工序：

1）正負(fù)極配料：用專門的溶液和粘接劑分別與粉末狀的正負(fù)極活性物質(zhì)混合，經(jīng)高速攪拌均勻后，制成漿狀的正負(fù)極物質(zhì)。
2）涂布：將制成的漿料均勻地涂覆在金屬箔的表面，烘干，分別制成正負(fù)極極片。
3）制片：將涂好的布裁成工藝要求的大小，壓片，再焊極耳。
4）裝配：將正極片、隔膜、負(fù)極片順序放好，經(jīng)卷繞制成電池極芯，裝入包裝膜，再注入電解液、封口等工藝過程，即完成電池裝配過程。
5）化成：用專用的電池充放電設(shè)備對成品電池進(jìn)行充放電測試，對每一只電池都進(jìn)行檢測，篩選出合格的成品電池，待出廠。

6）包裝：按客戶的要求，將電池組合包裝出貨。

產(chǎn)品質(zhì)量控制的幾個(gè)階段

品質(zhì)是設(shè)計(jì)制造出來的，不是檢驗(yàn)出來的，好的品質(zhì)首先要有好的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品要經(jīng)過 DFM（Design for Manufacturing，即面向制造的設(shè)計(jì)）。在 DFM 這個(gè)階段，產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要滿足產(chǎn)品制造的要求，具有良好的可制造性，使得產(chǎn)品以較低的成本、較短的時(shí)間、較高的質(zhì)量制造出來。每一款電池，從客戶需求 VOC 出發(fā)，必須經(jīng)過 QFD 質(zhì)量功能展開，把顧客或市場的要求轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)要求、零部件特性、工藝要求、生產(chǎn)要求。這樣正負(fù)極材料體系、隔膜品種、導(dǎo)電劑、電解液、極耳、外殼等材料及規(guī)格和制造工藝、參數(shù)的選擇、工裝夾具的設(shè)計(jì)必須在滿足客戶要求的情況下，選擇更適合本公司制造的方法、材料、工藝、工裝夾具。而過程能力指數(shù) CPK 能否達(dá)到設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的要求，這一點(diǎn)非常重要。

設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)的時(shí)候，要通過 DFMEA（設(shè)計(jì)失效模式分析），設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)要同公司跨團(tuán)隊(duì)討論產(chǎn)品有哪種失效模式，從電池的一致性、可靠性、工作性能方面考慮來加強(qiáng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。同時(shí)當(dāng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)的時(shí)候，與供應(yīng)商也要討論DFMEA，因?yàn)楫a(chǎn)品不是設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出來，供應(yīng)商過程能力就能達(dá)到，設(shè)計(jì)出來的公差或者余量要供應(yīng)商過程能力能夠達(dá)到，設(shè)計(jì)才能實(shí)現(xiàn)。當(dāng) DFMEA 確定下來以后，我們公司的團(tuán)隊(duì)及供應(yīng)商的能力都能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，過程能力都沒有問題。

接下來我們用 PFMEA（過程失效模式分析），當(dāng)設(shè)計(jì)確定以后，公司的制造過程有哪些失效模式會(huì)影響產(chǎn)品，我們對制造過程能力做失效模式分析，對應(yīng)的我們有改善措施。比如說，軟包裝電池外觀壞品經(jīng)常有凸點(diǎn)，我們經(jīng)過分析知道這是粉塵導(dǎo)致的，就應(yīng)該把可能導(dǎo)致粉塵被卷進(jìn)電池鋁塑膜可能的工位、原因、對應(yīng)措施搞清楚。當(dāng) DFMEA 設(shè)計(jì)和跨部門PFMEA 設(shè)計(jì)完成之后，我們會(huì)對產(chǎn)品在過程里的失效模式和過程里遇到的問題有了預(yù)防措施，接下來在 IQC、 PMP、CTQ、 OQC、 MSA、 ORT 等都要做一個(gè)詳細(xì)的計(jì)劃。

舉例如下：

接下來對桌上型電源適配器產(chǎn)線的 Layout 要運(yùn)用精益的理念對產(chǎn)線的線平衡、節(jié)拍時(shí)間、 UPH、產(chǎn)線物流做優(yōu)化設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中要有很多的防呆措施，對于產(chǎn) 線設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)備避免由于員工操作失誤造成的一些問題。在操作過程當(dāng)中較難控制的就是員工，因?yàn)樾聠T工、老員工的經(jīng)驗(yàn)的不同，難免員工會(huì)犯一些錯(cuò)誤。在設(shè) 計(jì)產(chǎn)線和機(jī)械設(shè)備的時(shí)候有防呆的措施，員工就會(huì)避免錯(cuò)誤，即使員工犯了錯(cuò)，機(jī)械設(shè)備會(huì)及時(shí)報(bào)警，提醒員工及時(shí)更改。
在過程分析當(dāng)中，模具和設(shè)備公差分析也很重要，在每一個(gè)工站的設(shè)計(jì)當(dāng)中一定要用流程的概念對輸入輸出做一些分析。當(dāng)產(chǎn)線在設(shè)計(jì)的時(shí)候，每個(gè)工站的 UPH 是否匹配決定了產(chǎn)線是否順暢。每個(gè)工站的檢驗(yàn)措施或者檢驗(yàn)手段對于控制計(jì)劃里的所有的檢測設(shè)備要有一個(gè)詳細(xì)的現(xiàn)場計(jì)劃。產(chǎn)線或者作業(yè)員工要 100%的檢驗(yàn)，如果有不良，要把它檢出來，防止不良流到下一個(gè)工站甚至流到客戶端。所以一個(gè)好的質(zhì)量體系，不僅要有好的設(shè)計(jì)，在檢測體系里面要有完善的檢出不良品的能力。
當(dāng)產(chǎn)品的 DFM、 DFMEA、 PFMEA、產(chǎn)線 Layout 之后，通過 Prototype-EVT-DVT-PVT 四個(gè)階段對產(chǎn)品的ORT、產(chǎn)線的 UPH、設(shè)備的 OEE 等進(jìn)行驗(yàn)證和改善，當(dāng)產(chǎn)品通過這幾個(gè)階段的測試以及改善，量產(chǎn)之時(shí)就可以順利的進(jìn)行。

總結(jié)一下，歐美公司對現(xiàn)有的產(chǎn)品質(zhì)量控制基于以下幾個(gè)階段：DFM-DFMEA-PFMEA-產(chǎn)線 Layout –PrototypeEVT-DVT-PVT。

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| 發(fā)布時(shí)間：2018.06.04 來源：電源廠

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