18650鋰電池注液效率如何用TRIZ提高？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-07-30 18:13
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18650圓柱鋰離子電池具有以下優(yōu)點：
① 能量密度更高，能量密度大約高３０％；
② 單元的排列方式對于安全性影響也頗大，一旦電池單元出現(xiàn)熱失控，因為容量小，不容易影響到周圍的電池單元；
③ 成本低。因此18650圓柱鋰離子電池是新能源汽車使用的標準電池。
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)參照圖2）。
隨著越來越多的正負極材料裝入電池內(nèi)，電解液量也隨之加大，但目前出現(xiàn)的問題是注液時間過長，導致生產(chǎn)效率降低。
電解液注液過程參照圖2，如圖所示，一定量的電解液通過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(shù)矛盾和物場分析工具來解決。
一、技術(shù)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(chǎn)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(shù)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(shù)矛盾的具體解決方案。
通過原理35和18提示，構(gòu)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(gòu)建方案的物場模型。
其中S2為電解液，S1為電池殼，F(xiàn)為內(nèi)壓力場，F(xiàn)add為外壓力場。
方案3：電池殼內(nèi)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。
