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鋰離子電池的生產工藝

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鋰離子電池的生產工藝

從大的方面來說，電池制造可以劃分為如下六大工序：


1） 正負極配料：用專門的溶液和粘接劑分別與粉末狀的正負極活性物質混合，經高速攪拌均勻后，制成漿狀的正負極物質。
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、負極片順序放好，經卷繞制成電池極芯，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備對成品電池進行充放電測試，對每一只電池都進行檢測，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。


產品質量控制的幾個階段


品質是設計制造出來的，不是檢驗出來的，好的品質首先要有好的設計團隊，設計出來的產品要經過 DFM（Design for Manufacturing，即面向制造的設計）。在 DFM 這個階段，產品設計需要滿足產品制造的要求，具有良好的可制造性，使得產品以最低的成本、最短 的時間、最高的質量制造出來。每一款電池，從客戶需求 VOC 出發，必須經過 QFD 質量功能展開，把顧客或市場的要求轉化為設計要求、零部件特性、工藝要 求、生產要求。這樣正負極材料體系、隔膜品種、導電劑、電解液、極耳、外殼等材料及規格和制造工藝、參數的選擇、工裝夾具的設計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 CPK 能否達到設計團隊的要求，這一點非常重要。


      設計團隊在設計的時候，要通過 DFMEA（設計失效模式分析），設計團隊要同公司跨團隊討論產品有哪種失效模式，從電池的一致性、可靠性、工作 性能方面考慮來加強產品的設計。同時當設計團隊在設計的時候，與供應商也要討論DFMEA， 因為產品不是設計團隊設計出來，供應商過程能力就能達到，設計出來的公差或者余量要供應商過程能力能夠達到，設計才能實現。當 DFMEA 確定下來以后，我 們公司的團隊及供應商的能力都能達到設計要求，過程能力都沒有問題。


      接下來我們用 PFMEA（過程失效模式分析），當設計確定以后，公司的制造過程有哪些失效模式會影響產品，我們對制造過程能力做失效模式分析， 對應的我們有改善措施。比如說，軟包裝電池外觀壞品經常有凸點，我們經過分析知道這是粉塵導致的，就應該把可能導致粉塵被卷進電池鋁塑膜可能的工位、原 因、對應措施搞清楚。當 DFMEA 設計和跨部門PFMEA 設計完成之后，我們會對產品在過程里的失效模式和過程里遇到的問題有了預防措施，接下來在 IQC、 PMP、CTQ、 OQC、 MSA、 ORT 等都要做一個詳細的計劃。


舉例如下：


接下來對桌上型電源適配器產線的 Layout 要運用精益的理念對產線的線平衡、節拍時間、 UPH、產線物流做優化設計。在設計過程中要有很多的防呆措施，對于產 線設計、機械設備避免由于員工操作失誤造成的一些問題。在操作過程當中最難控制的就是員工，因為新員工、老員工的經驗的不同，難免員工會犯一些錯誤。在設 計產線和機械設備的時候有防呆的措施，員工就會避免錯誤，即使員工犯了錯，機械設備會及時報警，提醒員工及時更改。
在過程分析當中，模具和設備公差分析也很重要，在每一個工站的設計當中一定要用流程的概念對輸入輸出做一些分析。當產線在設計的時候，每個工站 的 UPH 是否匹配決定了產線是否順暢。每個工站的檢驗措施或者檢驗手段對于控制計劃里的所有的檢測設備要有一個詳細的現場計劃。產線或者作業員工要 100%的檢驗，如果有不良，要把它檢出來，防止不良流到下一個工站甚至流到客戶端。所以一個好的質量體系，不僅要有好的設計，在檢測體系里面要有完善的 檢出不良品的能力。
      當產品的 DFM、 DFMEA、 PFMEA、產線 Layout 之后，通過 Prototype-EVT-DVT-PVT 四個階段對產品的ORT、產線的 UPH、設備的 OEE 等進行驗證和改善，當產品通過這幾個階段的測試以及改善，量產之時就可以順利的進行。


總結一下，歐美公司對現有的產品質量控制基于以下幾個階段：DFM-DFMEA-PFMEA-產線 Layout –PrototypeEVT-DVT-PVT。

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| 發布時間：2018.06.04    來源：電源廠
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