电动汽车电池生产系统设计和集成/操纵模型



电动汽车电池生产系统设计和集成/操纵模型

目前，锂离子电池技术是解决混合动力电动汽车（HEV）和电动汽车（BEV）电化学储能的最有效的方案。

由于大型锂电池的大规模生产还处于雏形阶段，因此对产品属性影响的操纵过程还属未知的，只能从最后的生产环节评估产品质量。为了获得资源高效和可经济生产的锂离子电池，需要了解其性能、电池单元质量、生产工艺和装配系统设计之间的相关性。

影响高能锂离子电池质量、性能和成本核心因素是生产技术、质量测量技术和质量管理方法。因此，机床和工业管理研究所建立了高能电池的生产研究中心（R-PHEB）。该R-PH根据工业需求调查高能电池的生产技术。研究主要包括3个部分：①过程和装配系统设计；②质量保证和管理；③价值链分析和设计。

研究了锂电池生产的生产链，其引入了一个产品和流程的模型以匹配电池生产领域的需求。可以单独使用模型来描述生产过程链中的产品结构。此外，通过一个相关矩阵进行链接，使锂电池规格和制造过程之间的依赖关系可视化。两种模型都基于一个分层结构并包含电池设计、电池类型和生产过程的信息（从涂层电极线圈到电池单元的启动操作）。

产品和过程模型可以为锂电池装配系统的设计制定相应指导方针，主要包括3个部分：①数据库包含锂电池生产的基本流程；②将基本流程与价值链结合的方法和规则；③标准化系统描述中包含特定流程的特点。

在数据库中，会有产品模型、过程模型和相关矩阵，它们可用于装配系统的方法设计，以及调查过程参数和输出质量之间的相关性。此外，数据库也有助于评估建立的过程链或决定电池生产的数量。

Gunther Reinhart et al. Advanced Materials Research Vol. 907,2015.

编译：赵唤