TRIZ是如何提高18650鋰電池注液效率的?
來源:寶鄂實業(yè)
2019-07-09 19:10
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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。
隨著越來越多的正負極材料裝入電池內,電解液量也隨之加大,但目前出現(xiàn)的問題是注液時間過長,導致生產效率降低。
電解液注液過程參照圖2,一定量的電解液通過定量泵注入密封夾具內,將帶密封圈的密封夾具與電池緊密聯(lián)在一起,然后空壓機對電池進行抽真空,其次用氮氣加壓至0.2-1.0Mpa,保壓10-60分鐘后再放氣到常壓,最后是長時間靜置(24-36h),使電解液與電池正負極材料和隔膜充分浸潤。
針對上述問題,在這里我們可以嘗試用TRIZ創(chuàng)新方法中技術矛盾和物場分析工具來解決。
一、技術矛盾分析:
1:問題是什么,找到問題入手
-- 電解液注液時間長
2: 現(xiàn)在有什么解決辦法,改進了什么參數(shù)
--提高氮氣壓力,可提高注液效率
3:上述的方法有什么缺點,導致什么參數(shù)惡化
--電池殼易開膠破損,溢出的電解液會腐蝕生產設備
4. 將改善和惡化的參數(shù)一般化為39個通用工程參數(shù);
改善的參數(shù): 時間損失
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參數(shù)交叉的單元,確定創(chuàng)新原理。
6. 應用創(chuàng)新原理的提示確定最適合解決技術矛盾的具體解決方案。
通過原理35和18提示,構思方案如下:
方案1:在不提高氮氣最大壓力的前提下,將恒定的壓力變?yōu)槊}沖壓力,可提高電解液的流動速率。
方案2:引入超聲波振動,在不增加壓力的前提下,提高電解液的流動性。
二、物場分析:
針對電池殼破損漏液問題,建立問題的物場模型,基于標準解1.2.4 引入場來抵消有害作用,構建方案的物場模型。
其中S2為電解液,S1為電池殼,F(xiàn)為內壓力場,F(xiàn)add為外壓力場。
方案3:電池殼內部加壓時,通過外置容器,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。
18650鋰電池安全性能高,不爆炸,不燃燒;無毒,無污染,經過RoHS商標認證;且耐高溫性能好,65度條件下放電效率達100%。
18650電池一般采用鋼殼封裝,在汽車發(fā)生碰撞等極端情況下,更能盡量減少安全事故的發(fā)生,安全性更高。除此之外,18650每個電池單元的尺寸小,將每個單元的能量可控制在較小的范圍,與使用大尺寸電池單元相比,即使電池組的某個單元發(fā)生故障,也能降低故障帶來的影響。












