當(dāng)前市場(chǎng)上的鋰離子電池主要分為方形、板型、圓柱形等，和板型、方型電池比，

18650圓柱鋰離子電池具有以下優(yōu)點(diǎn)：

①   能量密度更高，能量密度大約高３０％；

②   單元的排列方式對(duì)于安全性影響也頗大，一旦電池單元出現(xiàn)熱失控，因?yàn)槿萘啃?，不容易影響到周圍的電池單元?/span>

③   成本低。因此18650圓柱鋰離子電池是新能源汽車使用的標(biāo)準(zhǔn)電池。

（圖1） 18650圓柱鋰離子電池

為了提高續(xù)航能力，電池的容量要盡可能的大，但由于18650電池空間局限（具體結(jié)構(gòu)參照?qǐng)D2）。

（圖2）18650電池結(jié)構(gòu)

隨著越來(lái)越多的正負(fù)極材料裝入電池內(nèi)，電解液量也隨之加大，但目前出現(xiàn)的問(wèn)題是注液時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低。

（圖3）18650電池注液工序示意圖

電解液注液過(guò)程參照?qǐng)D2，如圖所示，一定量的電解液通過(guò)定量泵注入密封夾具內(nèi)，將帶密封圈的密封夾具與電池緊密聯(lián)在一起，然后空壓機(jī)對(duì)電池進(jìn)行抽真空，其次用氮?dú)饧訅褐?.2-1.0Mpa，保壓10-60分鐘后再放氣到常壓，最后是長(zhǎng)時(shí)間靜置（24-36h），使電解液與電池正負(fù)極材料和隔膜充分浸潤(rùn)。

電解液滲入電池內(nèi)部孔隙原理參照?qǐng)D3。

（圖4）電解液滲入孔隙原理

針對(duì)上述問(wèn)題，在這里我們可以嘗試用TRIZ創(chuàng)新方法中技術(shù)矛盾和物場(chǎng)分析工具來(lái)解決。

一、技術(shù)矛盾分析：

1：?jiǎn)栴}是什么，找到問(wèn)題入手

-- 電解液注液時(shí)間長(zhǎng)

2：  現(xiàn)在有什么解決辦法，改進(jìn)了什么參數(shù)

--提高氮?dú)鈮毫?，可提高注液效?/span>

3：上述的方法有什么缺點(diǎn)，導(dǎo)致什么參數(shù)惡化

--電池殼易開(kāi)膠破損，溢出的電解液會(huì)腐蝕生產(chǎn)設(shè)備

4. 將改善和惡化的參數(shù)一般化為39個(gè)通用工程參數(shù)； 

改善的參數(shù)： 時(shí)間損失

惡化的參數(shù)：作用于物體的有害因素

5. 在矛盾矩陣中定位改善和惡化通用技術(shù)參數(shù)交叉的單元，確定創(chuàng)新原理。

6. 應(yīng)用創(chuàng)新原理的提示確定最適合解決技術(shù)矛盾的具體解決方案。 

通過(guò)原理35和18提示，構(gòu)思方案如下：

方案1：在不提高氮?dú)庾畲髩毫Φ那疤嵯拢瑢⒑愣ǖ膲毫ψ優(yōu)槊}沖壓力，可提高電解液的流動(dòng)速率。

方案2：引入超聲波振動(dòng)，在不增加壓力的前提下，提高電解液的流動(dòng)性。

二、物場(chǎng)分析：

針對(duì)電池殼破損漏液?jiǎn)栴}，建立問(wèn)題的物場(chǎng)模型，基于標(biāo)準(zhǔn)解1.2.4 引入場(chǎng)來(lái)抵消有害作用，構(gòu)建方案的物場(chǎng)模型。

其中S2為電解液，S1為電池殼，F(xiàn)為內(nèi)壓力場(chǎng)，F(xiàn)add為外壓力場(chǎng)。

方案3：電池殼內(nèi)部加壓時(shí)，通過(guò)外置容器，在電池殼外表面施加同樣大小的壓力，可在提供注液壓力的前提下，而不破損電池殼。

經(jīng)過(guò)上述改善，單個(gè)電池的注液時(shí)間大幅度縮短，生產(chǎn)效率得到了明顯提升，設(shè)備的可靠性也得到了保證，經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。