如何进行软包电池制作流程

软包电池折边
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近日,湖北省工程造价数据监测工作培训会在武汉召开。住房城乡建设部标准定额司副司长王玮出席会议并讲话,厅党组成员、总规划师童纯跃对全省工程造价数据监测提出工作要求。
近日,河南省建筑工程标准定额站发布一则关于印发《河南省城市轨道交通工程预算定额》(项目划分征求意见稿)的通知(豫建标定函 [2018] 14号),具体内容如下所示。
近日,自治区住房城乡建设厅召开2018年全区建筑业“稳增长”工作部署会议,记者从会上获悉,2018年第一季度广西建筑业呈较快增长态势,全区建筑业总产值达867个亿,同比增长达到19.4%,总产值增速在全国排到第六位,处于全国较高水平。
为进一步规范建筑市场秩序,了解企业生产经营情况,加强建筑业企业批后动态监管,根据相关文件精神,我局决定对近三年未报送建筑业产值等本市建筑业企业开展监督检查工作,现将有关事项通知如下。
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根据《注册造价工程师管理办法》、《注册造价工程师继续教育实施暂行办法》等相关文件精神,积极推进注册造价工程师继续教育管理工作,切实提高专业人员的综合素质和技术水平。现将我省2018年至2019年度造价工程师继续教育工作有关事项通知如下。
根据工程造价咨询统计制度相关规定,住建部对2017年具有资质的工程造价咨询企业基本数据进行了统计,现公布如下。
近日,四川成都印发了《推动新一代人工智能发展的实施意见》,提出到2030年,成都将力争人工智能总体发展水平进入国内领先行列,初步建成中西部人工智能创新研发和产业化高地。
根据省厅《关于加强建筑施工主要重大危险源安全管控的通知》要求,为遏制建筑施工事故,经研究,决定调整建筑施工塔式起重机(以下简称塔机)人工费计价方式。
为完善我区定额计价依据,满足绿色安装、园林绿化工程计价需要,合理确定和有效控制相关工程造价,我厅组织编制了2017年《广西壮族自治区绿色建筑工程消耗量定额(安装、园林绿化工程部分)》,已获专家评审通过,现予以颁布实施,并将有关事项通知如下。
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[干货] | 一文看懂软包锂离子电池制作工艺流程
本文授权转载自知乎,作者:黄药师导读:在知乎上有题主提出了关于锂离子电池不同封装方式对比的问题,作者黄药师根据其本人在软包电池的多年从业经验中做出了一篇关于软包锂离子电池封装方式的回答(原文及其他问答,可以点击“阅读原文”),也顺带给大家科普了一下软包锂离子电池的工艺流程。大家有兴趣可以阅读了解一下。1、软包电芯所谓的软包电芯,其实就是使用了铝塑包装膜作为包装材料的电芯。相对来说,锂离子电池的包装分为两大类,一类是软包电芯,一类是金属外壳电芯。金属外壳电芯又包括了钢壳与铝壳等等,近年来由于特殊需要有的电芯采用塑料外壳的,也可以划为此类。二者的差别出了外壳材料不同,决定了其封装方式也不同。软包电芯采用的是热封装,而金属外壳电芯一般采用焊接(激光焊)。软包电芯可以采用热封装的原因是其使用了铝塑包装膜这种材料。&&&&2、铝塑包装膜铝塑包装膜(简称铝塑膜)的构成见图,其截面上来看有三层构成:尼龙层、Al层与PP层。三层各有各的作用,首先尼龙层是保证了铝塑膜的外形,保证在制造成锂离子电池之前,膜不会发生变形。Al层就是一层金属Al构成,其作用是防止水的渗入。锂离子电池很怕水,一般要求极片含水量都在PPM级,所以包装膜一定能够挡住水气的渗入。尼龙不防水,无法起到保护作用。而金属Al在室温下会与空气中的氧反应生成一层致密的氧化膜,导致水气无法渗入,保护了电芯的内部。Al层在铝塑膜成型的时候还提供了冲坑的塑性,这个详见第3点。PP是聚丙烯的缩写,这种材料的特性是在一百多摄氏度的温度下会发生熔化,并且具有黏性。所以电池的热封装主要靠的就是PP层在封头加热的作用下熔化黏合在一起,然后封头撤去,降温就固化黏结了。铝塑膜看上去很简单,实际做起来,如何把三层材料均匀地、牢固地结合在一起也不是那么容易的事。很遗憾的是,现在质量好的铝塑膜基本上都是日本进口的,国产的不是没有,但质量还有待改进。3、铝塑膜成型工序软包电芯可以根据客户的需求设计成不同的尺寸,当外形尺寸设计好后,就需要开具相应的模具,使铝塑膜成型。成型工序也叫作冲坑(其实个人觉得应该是“铳坑”,但大家都这么写就随俗吧),顾名思义,就是用成型模具在加热的情况下,在铝塑膜上冲出一个能够装卷芯的坑,具体的见下图。铝塑膜冲好并裁剪成型后,一般称为Pocket袋,见下图所示。一般在电芯较薄的时候选择冲单坑(下图左),在电芯较厚的时候选择冲双坑(下图右),因为一边的变形量太大会突破铝塑膜的变形极限而导致破裂。有时候根据设计的需要,会在气袋的位置再冲一个小坑,以扩大气袋的体积。4、顶侧封工序终于讲到正题了(你是跑题有多厉害!),顶侧封工序是软包锂离子电芯的第一道封装工序。顶侧封实际包含了两个工序,顶封与侧封。首先要把卷绕好的卷芯放到冲好的坑里,然后沿虚线位置将包装膜对折,如下图所示。下面这种图是铝塑膜装入卷芯后,需要封装的几个位置,包括顶封区、侧封区、一封区与二封区。下面分别进行介绍。把卷芯放到坑中之后,就把整个铝塑膜可以放到夹具中,在顶侧封机里进行顶封与侧封了。顶侧封机是这样子的:图中这种型号的顶侧封机带四个夹具,左边那个工位是顶封,右边那个工位是侧封。那两块黄色的金属是上封头,下面还有一个下封头,封装的时候两个封头带有一定的温度(一般在180℃左右),合拢时压在铝塑膜上,铝塑膜的PP层就熔化然后黏结在一起了,这样就封装OK了。侧封没有什么太多好说的(边电压神马的扯得太远就不讲了),主要来说说顶封,顶封区域的示意图如下图所示。顶封是要封住极耳的,极耳是金属(正极铝,负极镍),怎么跟PP封装到一起呢?这就要靠极耳上的一个小部件—极耳胶来完成了。极耳胶具体的结构我不是很清楚,希望有懂行的人来补充。我只知道它也有PP的成本,也就是说在加热时能够熔化黏结。在极耳位的封装见下图中圆圈部分所示。封装时,极耳胶中的PP与铝塑膜的PP层熔化黏结,形成了有效的封装结构。5、注液、预封工序软包电芯在顶侧封之后,需要做X-ray检查其卷芯的平行度,然后就进干燥房除水气去了。在干燥房静置若干时间时候,就进入了注液与预封工序。通过上面的介绍我们知道,电芯在顶侧封完成之后,就只剩下气袋那边的一个开口,这个开口就是用来注液的。在注液完成之后,需要马上进行气袋边的预封,也叫作一封。一封封装完成后,电芯从理论上来说,内部就是完全与外部环境隔绝了。一封的封装原理与顶侧封相同,这里就不赘述了。6、静置、化成、夹具整形工序在注液与一封完成后,首先需要将电芯进行静置,根据工艺的不同会分为高温静置与常温静置,静置的目的是让注入的电解液充分浸润极片。然后电芯就可以拿去做化成了。上图是软包电芯的化成柜,其实就是一个充放电的装置,我找了好久没有找到带电芯的图片,大家想想一下电芯夹在上面的画面就OK了。化成就是对电芯的首次充电,但不会充到使用的最高电压,充电的电流也非常小。化成的目的是让电极表面形成稳定的SEI膜,也就是相当于一个把电芯“激活”的过程。在这个过程中,会产生一定量的气体,这也就是为什么铝塑膜要预留一个气袋。有些工厂的工艺会使用夹具化成,即把电芯夹在夹具里(有时候图简便就用玻璃板,然后上钢夹子)再上柜化成,这样产生的气体会被充分地挤到旁边的气袋中去,同时化成后的电极界面也更佳。在化成后有些电芯,尤其是厚电芯,由于内部应力较大,可能会产生一定的变形。所以某些工厂会在化成后设置一个夹具整形的工序,也叫作夹具baking(烘烤)。这三道工序与封装无关,就简单介绍到这里吧。7、二封工序刚才说了化成过程中会产生气体,所以我们要将气体抽出然后再进行第二次封装。在这里有些公司成为两个工序:Degassing(排气)与二封,还有后面一个剪气袋的工序,这里我就一起笼统的都称为二封了。二封时,首先由铡刀将气袋刺破,同时抽真空,这样气袋中的气体与一小部分电解液就会被抽出。然后马上二封封头在二封区进行封装,保证电芯的气密性。最后把封装完的电芯剪去气袋,一个软包电芯就基本成型了。二封是锂离子电池的最后一个封装工序,其原理还是跟前面的热封装一样,不再赘述。8、后续工序因为题主问的是封装,后面的跟封装关系不大,所以二封之后的工序我就一起说了。二封剪完气袋之后需要进行裁边与折边,就是将一封边与二封边裁到合适的宽度,然后折叠起来,保证电芯的宽度不超标。折边后的电芯就可以上分容柜进行分容了,其实就是容量测试,看电芯的容量有没有达到规定的最小值。从原则上来说,所有的电芯出厂之前都需要做分容测试,保证容量不合格的电芯不会送到客户手中。但在电芯生产量大的时候,某些公司会做部分分容,以统计概率来判断该批次电芯容量的合格率。分容后,容量合格的电芯就会进入后工序,包括检查外观、贴黄胶、边电压检测、极耳转接焊等等,可以根据客户的需求来增减若干工序。最后就是OQC检查,然后包装出货了。注意,到这里都还只是电芯。电芯会送到Pack厂进行进一步的加工,包括焊接电路板,包装等等。Pack厂的下游是各个使用厂家,比如苹果、联想、华为这种的,他们会把电池Pack拿去装到终端里,然后才来到我们消费者手中。
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软包电池制造生产工艺流程
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|个人分类:|系统分类:|关键词:锂离子电池,研发,工艺,动力电池,公司|
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三洋电机于<span style="COLOR: #95年上市的方形锂离子充电电池,电池外壳使用铝合金,因此重量比使用钢制外壳的原产品减轻了<span style="COLOR: #%左右。由于重量轻,这种电池接连不断地被手机等产品采用。受电池畅销的推动,三洋电机在锂离子充电电池市场的份额逐步提高,目前已经开始争夺首位宝座了。
  <span style="COLOR: #90年初夏,在位于三洋电机洲本工厂的实验室里,一名男子正为将要开始的新实验作准备。&OK,基本准备就绪了&。   正在这时,他突然接到了上司打来的电话。&小雨,很抱歉,请来一下接待室&。会有什么事情呢?他一边想着,一边向上司指定的接待室走去。   &打扰了&。推开房间门,他看到几名外国人正在和上司热烈地谈论什么。&啊,小雨,不好意思啊。这几位是手机厂商的员工。是我们的镍镉充电电池的用户,不过他们说对锂电池很感兴趣。你简单介绍一下目前的情况吧&。   突然让介绍情况一点都没准备,还真让人挠头。因为还没有什么可以称之为成果的东西。随便介绍一下吧。他心里这样嘀咕着。  被称呼为&小雨&的男子,正是后来开发外壳使用铝合金的方形锂离子充电电池的员工,也就是本次开发故事的主人公雨堤彻。当时是雨堤进入公司的第<span style="COLOR: #年。正是工作上得心应手的骨干技术人员。   雨堤介绍了当时锂电池的全部情况,包括只推出了可作为存储器等的备用电源使用的小型纽扣型电池、这种产品一年前已开始量产,以及下一个开发目标&&主电源用锂电池才刚刚开始开发等。同时他越来越感到不安。&这种没有意义的介绍,能说得过去吗?&。
出人意料的是,手机厂商的人员非常认真地听取了介绍。似乎并不是处于礼貌而摆出的样子。可以证明这一点的是,雨堤介绍完情况后,他们接二连三地对主电源用锂电池提出了很多问题。&估计什么时候能够实现&,&能量容量是多少,有多重&,&成本大约是多少&&&。雨堤心里不禁犯嘀咕:都说了刚开始开发。他们到底是干什么的?   在回答这些问题的过程中,雨堤渐渐明白了其中的缘由。他们好像对手机的轻量化有非同一般的想法。而且,似乎对电池的重量十分不满意。   的确,当时使用的手机镍镉充电电池组重达<span style="COLOR: #0g左右。雨堤十分理解对方希望电池厂商减轻电池重量的心情。不过,自己的公司也没有敷衍了事,一直都在考虑轻量化的问题,而且目前正朝着这一目标推进开发。能做的都做了。除了电池以外,不是还有其他部件可以减轻重量吗。
就在雨堤刚要张口反驳时,他们说出了一句令人难以置信的话。&我们为了尽量减轻电池组的重量,甚至在电池组的塑料外壳上打过孔&。啊,什么?竟然想出这种办法来减轻电池重量。真的被逼到这种程度了吗?   那天对方走的时候留下一句话,&总而言之,希望进一步减轻现行镍镉电池的重量&。
回到实验室后,雨堤的耳畔总是回响着他们说的那句话。&为了尽量减轻电池组外壳的重量,还在电池壳上打过孔&。   对轻量化的需求真的如此迫切吗?竟然把电池当作产品过重的罪魁祸首。思考这些问题时,雨堤想起了一则报道。&这么说来,那篇文章中提到过不少问题&&。自己当时还特意把那篇文章保存起来了&。 &  那是一期《日经电子》的专辑,题目是&电池:电子产品的&沉重&课题&。雨堤这回仔细地重读了一遍。&要用电池时,才发现电池存在很多讨厌的特性、看不清开发趋势、太重&&。这篇报道接二连三地出现了很多让电池技术人员感到刺眼的内容。当初看到这些内容时,雨堤的感觉是&又把电池当作罪魁祸首&。但今天再次看到这些内容时,雨堤才意识到,这种意见其实正是用户不加掩饰的心声。他的眼前似乎浮现出了技术人员小心翼翼地在电池组外壳上打孔的情景。
看完文章的复印件后,雨堤心中充满了激昂的斗志。&明白了。无论如何也要做出轻量的电池。要让手机厂商的技术人员和《日经电子》的记者们都傻了眼&。 &随后几天,雨堤都在冥思苦想。   手机使用的电池是方形而非圆筒形。方形电池可使得电子产品内的空间获得有效利用。但是,方形电池的外壳在电池重量中所占的比例要大于圆筒形电池。其原因是,为了耐压,必须使厚度大于圆筒形。   由于这种原因,方形电池与相同能量密度的圆筒形电池相比,重量总会大于后者。&不先对外壳采取措施的话,就不能减轻电池的重量&。雨堤得出了这样的结论。   那么,怎样才能减轻外壳的重量呢?雨堤想到了钛合金及铝合金等材料。钛合金看起来强度比较高。耐腐蚀性也十分出色。不过,成本较高,加工也比较困难。试制品也许可以实现,但估计不适合量产。
那铝合金又如何呢?这是雨堤个人比较熟悉的材料。几年前开发纽扣型锂电池时,作为负极材料的方案,曾经考虑过多种铝合金。   而且身边也有使用铝合金的物品。比如饮料罐。每天会生产几千罐乃至几万罐。因此,生产性及成本方面应该没有问题。强度和可靠性能否达到要求?&&汽车车轮及飞机机身等不是也采用了铝合金吗?   等一下!从电化学常识来看,铝合金绝不是耐腐蚀性较高的材料。恐怕铝合金存在耐腐蚀性问题。  雨堤查阅了很多有关铝合金的文献和论文。他了解到,尽管用途比较特殊,但仍有电池厂商在电池外壳中使用铝合金材料的。&说不定会找到适合自己想开发的电池外壳的铝合金。总之,先考虑铝合金材料&。  作出这个决定后,雨堤遇到了一个难题。&如何把铝合金加工成电池外壳的罐状形状呢&?   虽然饮料罐也采用铝合金,但与电池外壳的形状差别较大。不仅直径大,而且厚度较薄。肯定不能用饮料罐的制造技术来制造电池外壳。至于汽车车轮和飞机机身,了解其制造方法之后,雨堤觉得好像也没有参考价值。   难道没有与电池外壳相似的铝合金产品了吗?寻找的结果令人意外,还真找不到。让人挠头!完全无路可走了!雨堤大失所望,盯着办公桌面发呆。啊,雨堤的目光停留在了桌子上的一点。视线的那头是一个笔筒。答案立即出现在他的眼前。&油性笔的笔身就是铝合金的&油性笔意外地为研发打开了一个突破口之后,用铝合金材料制作的物品就源源不断地呈现在眼前。印有餐馆名及酒吧店名的打火机外壳也是铝合金的。对了,还有外形与电池非常接近的电容器的外壳也使用了铝合金。   雨堤脱口而出:&咨询一下开发纽扣型锂电池负极材料时认识的铝材料厂商。他们肯定有能使用的样品&。于是,雨堤拿起了电话。
&要造出很轻的电池。为此,能不能想办法减轻电池外壳的重量呢?&。正在苦思冥想的雨堤徹看着笔筒里的油性笔,一个灵感油然而生。油性笔的笔身是铝合金。而且,与电池的形状相近。&如果采用这种材料,也许能制造出需要的电池外壳&,这样的想法浮上雨堤的脑海。雨堤马上开始行动。   &喂,我是三洋电机的雨堤&。   看到笔筒里的油性笔后想到&电池外壳也许能采用铝合金&的雨堤徹,试着给一家认识的铝合金厂商打去了电话。&你们有没有铝合金造的、像油性笔的笔身那样与电池形状相近的样品?&。   第二天,雨堤造访了那家铝合金厂商。虽然没有他想要的样品,但他了解到油性笔的笔身是通过&冲击式压力机(Impact Press)&这种特殊冲压方法加工的。&原来是冲击式压力机啊&&&。这个名称还是第一次听到。雨堤决定先委托那家厂商去调来油性笔笔身。   数日后,崭新的样品送到了雨堤手中。拿在手中,感到非常地轻。&这太好啦&。他又给铝合金厂商打电话,请他们介绍冲击式压力机厂商。这次雨堤又要冒昧地访问冲击式压力机厂商了。
经人介绍的这家冲击式压力机厂商,据说生产打火机的外壳等。一看到加工生产线,雨堤便瞪大了双眼。&这是变魔术吧?&。在一块差不多像糖球般大小的铝合金上,有一个棒状的冲头从上面压下来。于是,铝合金便宛如竹笋一般不断伸展开来
雨堤毫不犹豫,委托对方试制电池用外壳。&我想请你们用这种技术制造方形锂离子充电电池的外壳&&&。雨堤用了<span style="COLOR: #个小时进行说明。对方终于好像明白了雨堤想做的东西。厂商估算了模具所需的费用,约为<span style="COLOR: #0万日元。费用并不像雨堤想象的那么高。&这个借给我用几天。咱们回头联系&。雨堤一把抓起用冲击式压力机制造的打火机外壳以及铝合金材料,急匆匆返回了公司。
雨堤一回到公司,就拿着借来的样品以及模具预算书去见业务部长町田丰治。雨堤是要阐述自己的想法,让他下拨开发资金。雨堤提心吊胆地开始介绍情况。但是,出人意料地此次町田的反应很好。他当场表示同意。&趁着町田还没改变主意&,雨堤赶紧设计出外壳,并以电光火石的速度向冲击式压力机厂商下了试制品订单。对方说,用<span style="COLOR: #个月左右就能完成。&好的,好的。剩下的只是等样品到来了&。雨堤舒了一口气。   就在这一瞬间,雨堤想起忘记了一件重要事情。电池的盖子(封口体)还没有呢。  即便制造出了外壳,但如果没有将其封闭的盖子,仍然不能构成电池。既然外壳能加工,那么盖子的加工按说也不在话下。但是,问题是在此之后。盖子应该怎样安装在外壳上呢?   将外壳与盖子一体化的最有效方法是激光焊接。镍镉(Ni-Cd)充电电池的外壳及盖子均为钢材,但是通过激光焊接接合在一起的。然而,铝合金的焊接从来没有做过。   雨堤首先试着查找文献。文献中介绍,铝合金的反射率较高,是一种难以进行焊接的材料。但无论查阅哪本文献,都没写着铝合金不能焊接。可是,也没有记载焊接的例子。雨堤询问了熟悉激光加工的公司内部技术人员以及激光加工机厂商,他们都表示不了解铝合金焊接的情况。雨堤开始感到不安。  即使回到家里,雨堤毎晩考虑的也全是铝合金焊接。难道就没有铝合金焊接的例子吗?然而,就是找不到先例。绝望感渐渐在心中蔓延,雨堤逐渐被逼上了绝境。&铝合金也许真的不能进行。自己应该想想别的方法了&。雨堤自言自语道。
 &铝合金无法焊接&,就在雨堤开始灰心的时候发生了一件事。回到家中的雨堤躺在起居室里打开了电视。&有没有什么有意思的节目&。在雨堤用遥控器换台的过程中,一辆风驰电掣行驶在道路上的跑车跃入眼帘。那是本田技研工业推出的&NSX&。节目中好像在介绍NSX的开发故事。
雨堤对于汽车并非没有兴趣。但是,看了一会之后便开始发困。可能是电池外壳及盖子的事情让他精神上产生了疲倦吧。渐渐地意识变得模糊。就在此时,突然有这样一句节目解说词飞入雨堤的耳中。&NSX的车体为全铝合金制造注<span style="FONT-SIZE: 7.5 COLOR: #)。是通过激光焊接的方法组装而成&。
雨堤飞身跃起。&什么,刚才是怎么说的?铝合金?激光焊接?&。定睛一看电视画面,上面正播放着激光焊机火花四溅地焊接车体的场面。雨堤连忙调高电视机的音量,聚精会神地看了起来。&有了,有了。焊接铝合金的例子有了。铝合金是能进行焊接的&。   带着尚未消退的兴奋劲,雨堤钻进了被窝。一闭上眼,焊接NSX车体的场面与焊接电池外壳及盖子的场面就重叠在一起。那个晩上,雨堤兴奋得难以入睡。
第二天,雨堤一到公司就跑到了实验室里。他要做好实验准备。在此过程中,雨堤逐渐恢复了冷静。&铝合金的焊接好像不是一件一蹴而就的事情&。   的确,NSX是通过激光焊接铝合金车体进行组装的。然而,这与雨堤考虑的电池外壳及盖子的焊接很不相同。在NSX车上,焊接部位不是连续地连在一起。而是每个焊点都有间隔地进行焊接的。   与此不同,电池则必需沿着盖子的整个外圈连续进行无缝焊接。特别是由于焊接部分的散热方式相当复杂,因此必需巧妙调整激光的发射能量等,以找到最佳的焊接条件。如果在不佳条件下进行焊接,则会产生龟裂等瑕疵。雨堤越想越觉得困难。
不过,铝合金可以进行焊接这一点在看了昨晩的电视后已确定无疑。这对于雨堤而言是唯一的心灵支柱。   想也无益,只有做着看。重新鼓足干劲的雨堤设计了用于制作盖子的模具,并委托公司内的模具制作部门制作模具。在模具制成之前的时间里,雨堤首先使用铝合金板进行焊接的预备实验。在多次实验的过程中,雨堤越来越感到&也许能用进行焊接&。   很快,模具制作完成,委托冲击式压力机厂商制造的铝合金造外壳样品也已到货。马上开始正式实验。尽管已经预想到了,但正式实验与预备实验不同,怎么也无法顺利地完成焊接。焊接处总会产生龟裂。   雨堤与部下齐心协力,一点点地改变激光射出能量以及照射时间之类的焊接条件,多次尝试进行焊接。可谓是屡试屡败。实验开始后过了<span style="COLOR: #星期,终于找到了焊接条件,总算能焊出看着像是电池的形状了。然后,他们对制成的电池的特性进行测试。充放电循环寿命与以往产品一样,为<span style="COLOR: #0次左右。这是一个在情理之中的结果。虽然形状改成了方形,但内部的电极与以往的硬币形锂充电电池相同注<span style="FONT-SIZE: 7.5 COLOR: #)。只要改变了形状就能延长产品寿命,没有这样的道理。
&不能用啊&。雨堤一边摆弄试制的电池,一边嘟囔着。
话虽如此,但如此轻的方形锂充电电池世界上还没有。现在拿在自己手中的这个,是世界上唯一的产品。虽说是试制品,但也是辛辛苦苦开发出来的&心爱的作品&。而且,重量之轻全球领先。雨堤想找个厂商给评估一下。   &曾经有一家开发电子记事本的厂商倒是说过想要小而轻的充电电池&。雨堤马上找到那家厂商,预先告知对方&(这种电池的)特性并没有多么高&,然后大胆地委托他们进行评估)。   &虽然充放电循环寿命较短,但重量轻这一点让人难以舍弃。我们愿意采用&。说不定会得到这样的答复。虽然雨堤努力在脑子里否定这种一厢情愿的想象,但期待还是一点点地涌上心头。既兴奋又担心。就像是等待发布考试成绩一样。   几天后,通知结果的电话来了。&名落孙山&。对方表示,由于充放电循环寿命短,根本不能实际使用。&果然如此&&&。虽说这种结果已经预想到了,但还是一个打击。不过,据说在评估过程中没有出现盖子从外壳上脱落的情况。这给了雨堤以巨大的自信和勇气。&再继续做实验试试看&。   就在雨堤如此这般致力于方形锂充电电池开发的当口,传来了一个令电池业界震惊的大新闻。索尼能源设备(Sony Energy Devices)宣布,开发出了命名为&锂离子充电电池&的新型电池,并将开始样品供货。雨堤身边的人顿时一片哗然
&铝合金也许没法进行焊接?为什么找不到实例?&。抱有这种疑问的雨堤彻,通过偶然看到的电视节目了解到铝合金可以焊接。雨堤心里有了这个底,便开始反复试验摸索,终于找到了最佳的焊接条件。最终,雨堤完成了铝合金造方形锂充电电池的试制品。就在此时,一个震撼了公司上下的大新闻从天而降。   &究竟是什么样的电池?大家马上去搜集信息&。索尼能源设备开发出了名为&锂离子充电电池&的新型电池的新闻,让雨堤的部门像捅了马蜂窝一样喧嚷起来。   从搞到的厂商发布资料来看,&锂离子充电电池&大幅度提高了此前一直是锂充电电池软肋的充放电循环寿命。雨堤着手开发的锂充电电池的充放电循环寿命为<span style="COLOR: #0次左右。而锂离子充电电池则可达到<span style="COLOR: #00次以上。而且,看来锂离子充电电池的体型更小,重量更轻。   索尼的锂离子充电电池的关键之处似乎是电极材料未采用锂充电电池上使用的锂金属及锂铝合金,而是采用了碳材料。其工作原理是,负极采用碳材料,正极采用LiCoO<span style="FONT-SIZE: 7.5 COLOR: #,因而每次充放电时锂离子便在两极间移动。在此过程中,碳材料时而吸收锂离子,时而释放锂离子。
然而,这个时候,索尼的锂离子充电电池的性能还不那么高。相反,倒是镍氢充电电池的性能更胜一筹。&真是个需要多加提防的竞争对手啊&。雨堤心里这样想着,站起身来要到实验室里去。   就在此时,雨堤的上司生川训一边哗啦哗啦地在桌子上堆积的资料中翻找,一边嘟嘟囔囔说道。&我觉得这种电池的负极使用的碳材料,和我很久以前做过实验的材料很相似啊。记得已经取得了专利&&&。生川从资料堆里取出几张钉在一起的纸,递给了雨堤。&这个,你看一下&。那是一份专利公报。   生川等人取得专利发明的名称是&可充电锂电池&。专利公布日是在雨堤进入三洋电机的<span style="COLOR: #82年,所以已经是接近<span style="COLOR: #年前的事情了。从内容来看,电池的负极材料确实是碳。不过,与索尼能源设备使用的碳材料种类不同。索尼能源设备采用的是焦炭类碳,而生川取得专利的则是石墨类碳。   据生川介绍,当时这种石墨类碳材料是作为能量容量较高的电极材料开发出来的。然而,实验进展得不顺利,&这种水平,很难投产&,这项技术就因这个的结论而被搁置了起来。   但是,索尼能源设备的锂离子充电电池发布之后,状况发生了变化。<span style="COLOR: #90年<span style="COLOR: #月,三洋电机也表示将开发锂离子充电电池,<span style="COLOR: #92年<span style="COLOR: #月,面向锂离子充电电池的实用化,相关项目正式启动。开发目标为圆筒形锂离子充电电池。这是要再次挑战石墨类碳材料。   历经迂回曲折,石墨类碳材料的开发期限确定下来了,圆筒形锂离子充电电池的开发即将步入正轨。   从此,雨堤推进的方形锂充电电池开发受到了干扰。&应该停止开发锂充电电池,而应该开发方形锂离子充电电池&,这样的看法日益增多。   然而,雨堤对这种论调充耳不闻。他一如既往地继续专心开发采用锂铝合金的方形锂充电电池。这是因为他有这样的想法:&把处于开发阶段的锂离子充电电池电极和尚未完成的铝外壳组合在一起来形成方形锂离子充电电池的话,也就是说将未完成的两种东西组装在一起,那么,开发失败时就搞不清原因究竟出在哪里了&。  过了元旦,时间到了<span style="COLOR: #93年<span style="COLOR: #月。锂离子充电电池电极的性能指标要最终敲定了。&好了。可以将这种电极应用到方形电池上了&。雨堤心里这样想,心满意足地把开发的目标从锂充电电池转向了锂离子充电电池上。   然而,此时使用的电极并不是圆筒形锂离子充电电池上采用的最新式电极,而是上一代电极。这是出于&这种电极较为稳定&的考虑。这样做,虽然开发速度慢一些,但却扎实。   到了<span style="COLOR: #94年<span style="COLOR: #月,一家海外手机厂商发来了试探性咨询:&方形锂离子充电电池完成后,我们想采用试试看&。该厂商表示,&我们想开发一种前所未有的既薄又轻的手机。很希望采用你们正在开发的铝合金造方形锂离子充电电池&。双方一拍即合,定于<span style="COLOR: #年零<span style="COLOR: #个月后的<span style="COLOR: #95年<span style="COLOR: #月,方形锂离子充电电池的产品化正式开始。
雨堤比以前更加精力充沛地投入到了工作中。&投产的具体目标已经确定。首先要从采购铝合金造方形外壳开始动手&。雨堤马上给以前试制锂充电电池方形外壳的冲击式压力机厂商打电话。&此次我们要开发名为锂离子充电电池的新型电池。所以,我们想用铝合金再制作一些外壳&。   但是,这次对方却怎么都不答应给他们制作。以前该厂商为他们制作过方形锂充电电池的试制品,但这次到底是怎么了?   &你们真的要用铝合金制作方形电池吗?不会仅仅是试制吧?你们真的有意制造这种产品吗?&。看样子对方对这种电池能否投产心存疑虑。可能是方形锂充电电池的开发半途而废的事情对他们造成了影响吧。&这次是真心想干。是真的&。然而,无论雨堤怎样解释,双方就是不点头。   之后,雨堤又碰了几家厂商,但均未能找到愿意为他们制作外壳的厂商。甚至有的厂商嘴上答应&啊,可以啊。等制造出来,就给你们送过去&,但任凭雨堤盼星星盼月亮,样品却迟迟送不来。   雨堤开始东奔西走。终于,找到了一家愿意为他们试制外壳的厂商。雨堤长舒了一口气。但是,这也让他有了一种不祥的预感。这种担心很快变成了现实。即使有了外壳,并不是说凭此就能制造出方形电池。还必须有外壳的盖子(封口体)。而且,还有一个棘手的问题。锂离子充电电池的盖子上,必需安装用于释放异常情况下产生的气体的阀门。因此,盖子上必需事先打孔。   厂商采用厚度一致的铝合金板,试制出一种中央开孔的盖子。然后,在孔穴里插入铆钉及垫圈,为了使其与盖子成为一体,他们尝试通过加压铆接。这样一来,施加在孔穴四周的压力使得盖子中央部分的边缘向外侧膨胀,造成此处突起。这样的话便不能与外壳紧密贴合。
此时雨堤想到了一种名为&压印(Coining)加工&的方法。可在不同的部分改变<span style="COLOR: #枚合金板的厚度。雨堤记得在以前参观的工厂中见过这种加工方法。   对于电池盖子,如果只将孔穴的四周局部压薄,而将其他部分加厚不就行了吗?这样一来,即使在孔穴四周施加压力,盖子的外缘也不会膨胀。&这办法应该可行&。雨堤立刻给加工厂商打去了电话。   然而,回答却是否定的。&如果是铜(Cu)板的话我们能加工,但铝合金板很难加工。所以,我们不想做&,对方这样表示。雨堤又找到他想得到的几家厂商咨询,都没能得到满意的答复。虽然这情有可原,但如果没有盖子就造不出电池。   &事已至此,得使出最后一招了&。尽管是个节假日,雨堤还是没打招呼就登门拜访了最初打电话的那家加工厂商。而且,时间还是选在上午。雨堤伸手敲门。&想想办法吧。拜托了&。雨堤的做法与其说是&请求&,不如说是&说服&。对方出来见面的共<span style="COLOR: #个人。雨堤一开口,对方便一个劲地说&不行&。没有丝毫让步的意思。岂止如此,相反倒是雨堤快要被对方说服了。哇,太危险。如果就此被对方说服,那可是太没体面了。不,不是没有体面,而是(电池)有体无面(盖子)了。&拜托了。我知道很难。但是,能不能想点办法,我知道你们肯定能造这种盖子&。&不好意思,实在不行&。&想想办法吧&。&绝对不可能&。&知道你们也很为难,哪怕试着做做看也行&&&。   好几个小时过去了。不知是因为对方实在说得累了,还是因为感受到了雨堤的诚意,对方的态度逐渐软化。雨堤暗自高兴:&再加把劲就成了&。最后雨堤拉着满不情愿的对方走进了模具设计室。&咱们一起来想办法&。双方坐在一起开始考虑模具设计。就是靠这种执拗的&说服&,对方终于点头了。&情况我们了解了。我们试着想想办法吧&。雨堤看看窗外,已到了日薄西山时分了。
获得了铝合金外壳锂充电电池的开发灵感的雨堤彻,开始着手电池的试制,并完成了试制品。
 <span style="COLOR: #月上旬,一个电话打到了雨堤那里。是日本国内某小灵通(Personal Handy Phone System,PHS)厂商打来的。&无论如何希望来一趟&,电话里这样要求。   对方是在广岛。雨堤在去美国之前的<span style="COLOR: #94年年底刚刚拜访过那家厂商,并给他们看了刚生产出来的铝合金外壳的锂离子充电电池。当时,对方虽然对电池的性能给予了好评,但却以&要在PHS上使用的话,尺寸过长&为由排除了采用的可能性。这次为什么又要叫雨堤去呢?而且还是在这种时候。雨堤被领到了会议室。对方已等在那里。&累死了。最好赶快结束,打道回府&。雨堤心里正这样想着,对方上来便道:&是这样,此前您给我们看的铝合金电池,我们非常希望在本公司目前开发中的PHS电话机上采用&。   &稍、稍微等一下&。雨堤有点反应不过来。对方说非常希望采用此前看过的电池?怎么现在才说啊?真是的。上次来的时候不是一口回绝了吗?   不过,这次的见面气氛与上次雨堤来介绍产品时大不相同。统管PHS业务的副本部长、项目负责人等悉数亮相,坐了一大溜。究竟是怎么回事?   &到底是怎么回事。能否从头介绍一下?&。   &其实啊&&&。对方的介绍如同打开了闸门的流水滔滔不绝。原来,他们正在开发的PHS电话机的最初计划是要将终端的重量控制在<span style="COLOR: #0g以下的。所以首先确定要采用的电池及部件的指标,然后确定具体的设计。但是尝试了许多方案都无法将重量降到<span style="COLOR: #0g以下。问题出在电池上,这是他们得出的结论。   于是,他们看中了雨堤开发的铝合金造锂离子充电电池。如果使用这种电池,应该有可能将重量降到<span style="COLOR: #0g以下。然而,PHS电话的设计方案已经敲定,留给电池的空间也已定死。当然,更没有时间来重新进行设计。   这些不都和上次来时一样吗。早知如此,在电话里问清情况,当场回绝就好了。&综合以上原因,就像上次我说明的那样,需要变更PHS的设计以使我们的电池能放进去&&&。雨堤把上次说的话又完全重复了一遍。对方毫不犹豫地回答道:&我们这次请您来想想办法。能不能改变一下电池啊?&。   &嗯&&&,雨堤没有马上回答。电池的宽度与对方的设计相吻合。只要将长度缩短,应该能够有办法放进电话机里。   虽然表面的道理是这样,但是这样就必须在电池上进行相当大的改动。是应该更改设计以便让对方采用,还是应该回绝呢?现在的情况跟上次不一样,已经有海外厂商的手机确定要采用这款电池&&。  而且,对方的业务据介绍要于<span style="COLOR: #月份推出产品。剩下的时间只有<span style="COLOR: #个月。无论怎么考虑,即使从现在开始赶工也来不及了。&说实话,很难啊&。
雨堤刚开口说出这句话,对方就恳求道,&请务必、务必帮我们想想办法&。   哎?这句话怎么听着耳熟呢?啊,这不是自己曾经对外壳部件厂商说过的话嘛。在那以前几乎没向人低过头的自己,不也是这样三番五次地恳请过那家部件厂商的吗。求人可不是一件滋味好受的事情啊。   对方看样子也是下定了决心,没有一点退却的意思。那眼神放射出逼人的目光,似乎是在告诉雨堤你要是不点头就别想走出房间的大门。太难办了。想当初自己说服部件厂商时,估计对方的心情也和自己现在一样吧。   &再想想办法吧。我们一定要制造出轻于<span style="COLOR: #0g的PHS电话机。为此我们需要雨堤先生制作的电池。是绝对需要。所以千万拜托了&。真难办啊。&拜托了,雨堤先生&。嗯,开始动心了。   终于,为对方的热情所打动,雨堤的决心逐渐开始动摇。他们是那么需要我开发的电池吗?自己亲手开发出来的产品能得到他们如此高的评价&&。虽然&想拒绝,爱莫能助&的心情没有变,但是有些许的喜悦开始慢慢地涌上心头。这种幸福感正是技术人员的软弱之处。   &请您务必、务必助我们一臂之力!&   &好吧,明白了&。   啊&&,自己竟然答应了。以后肯定会后悔的。没办法。对方把话说到这个份儿上,只有奋力一搏了。&权当粉身碎骨了&。 &&& 会谈刚一结束,雨堤就跳上了出租车。对方也表示,对于改变PHS电机话的设计,也将尽可能做最大的改动。   既然答应了,就要全力以赴。总之,必需抓紧时间。雨堤开始在脑子里反推时间。&5月份生产出产品,意味着<span style="COLOR: #月份必须开始电池的量产。那么<span style="COLOR: #月底之前就必须从研发部门交给生产车间&&。这样现在不马上着手变更设计的话,无论如何都来不及&。   雨堤从上衣口袋里取出手机,给在淡路岛的部下山内打了电话。说明了所有情况,指示他变更设计。&马上动手。还有要求部件厂商也进行设计变更&。时间只有<span style="COLOR: #个月!雨堤开始了最后一搏。  广岛的PHS厂商再次联系雨堤,告知PHS手机的设计更改完成了。这是雨堤受邀前往广岛后第三天的一个星期一。接到这一消息后,雨堤马上着手更改电池的设计,到星期三基本就完成了更改。   接下来才是重头戏。必须要比当初计划面向海外手机厂商供货的时间还要提前半年开始量产。距离交货期限已经不到<span style="COLOR: #个月了。而另一方面,部件厂商已经开始面向提供给海外厂商的量产电池进行准备。必须让他们更改设计。首先,这是第一道难关。   雨堤像以前一样,不请自来地去拜访了部件厂商。反正没时间了。连试制模具的时间也没有。只好直接制作量产模具了。虽然成本高些,也只能一次制作多种类型的模具,然后从中选择最合适的作为量产模具了。&无论如何拜托了&。雨堤向来是不达目的誓不罢休。这一点对方也十分清楚。本以为会大费周折,没想到对方痛快地答应了雨堤的要求。
几周后,部件厂商打来电话。&模具制作好了&。   &好,我马上过去&。雨堤的心立刻就飞到了部件厂商那里。雨堤想要最大限度缩短评测时间,哪怕是一分一秒。为此,首先必须去现场。要检查冲压加工部件的外形尺寸,如果与设计有差错当场就让对方修改模具。   雨堤到达工厂后,对方立即开始进行冲压加工。每完成一件利用不同类型的模具加工出来的样品,雨堤就立刻拿起来,用一只手拿着游标卡尺和微测计迅速检查外形尺寸。通过这种方法选出看起来最好的模具,然后再次进行冲压加工,再检查样品尺寸。通过不断重复这些作业,不断修改模具。   最终,终于制成了可以按照设计加工出部件的模具。&请立即开始量产&。之后雨堤带着刚刚制作出来的部件,马不停蹄地返回了洲本。   一回到洲本,雨堤就马上将电极等接入带回来的外壳里,安上盖子进行激光加工。然后进行简单的特性试验。结果还算不错。雨堤立即将电池送往PHS手机厂商那里。&用这个应该能制作PHS手机的试制品吧。如果能的话就好了&。雨堤就这样带着半分期待半分不安等待广岛方面的消息。几周后,终于迎来了与PHS手机&见面&的机会。&这是刚刚完成的试制品&。对方从包里取出PHS手机放到了桌子上。   &啊,好小啊&。比之前看过的任何一部PHS手机都小巧轻薄。&我能拿起来看一下吗&。雨堤一边说着一边小心翼翼地将手伸向了眼前的PHS手机。只是轻轻地将PHS手机拿离了桌子一点。&哎?&。一瞬间,雨堤感到疑惑。这玩意儿真的能通话吗?简直就像玩具一样。电池真的放进去了吗?   重量轻的令人不敢相信!太轻了!太让人高兴了!终于等到了这一天。我开发的电池&&   但是,事情总是让人没法一直高兴。这还只是试制品。还有<span style="COLOR: #个月的时间。<span style="COLOR: #个月后要以月产数万块的规模量产电池。必须抓紧时间。   之后又过了几个星期,三洋电机总算建立了生产线,能够生产试制品了。但这时发生了意想不到的事情。成品率太低!生产的产品中出现了很多因电池拐角部分的熔接位置出现空隙而产生的次品。只有一半左右的产品合格率。这是在试制阶段未被发现、开始量产后才首次发现的问题。&&& 成品率太低的原因是,外壳的整体厚度不均匀。外壳的四个拐角部分比其他位置都厚。这样才能提高强度,以防止发生异常时电池膨胀。   不过,在外壳上进行激光熔接盖子时,拐角厚的地方就难以散热,熔化部分的凝固时间要比周围部分长。拐角部分在凝固时,熔接物会流向已经凝固的周围部分,导致熔接部分减少,从而产生空隙。   解决该问题最简单的对策就是削减拐角部分的厚度,使之与其他部分的厚度接近。当时手头已经有数万个外壳被送了过来,如果切削工序实现自动化的话,或许能够马上解决该问题。雨堤立即去找部件厂商协助解决。   但这次遭到了&拒绝&。对方表示&没有时间做。更不用说什么自动化了,都到这时候了根本不可能&。雨堤虽然想说&无论如何拜托了&,但就连说服对方的时间都让人感觉浪费不起。&知道了&。雨堤这次没有再坚持。&这样的话就只能采取人海战术了&&手工削减所有外壳的拐角厚度&。
雨堤马上委托合作企业,请他们筹集可以干小时工的人手。几天后一个<span style="COLOR: #人规模的&大妈军团&集结到了雨堤手下。   雨堤立刻开始给她们介绍作业方法。&各位,请用这种砂纸将外壳的<span style="COLOR: #个边角部位全部略微打磨掉一点。拜托各位尽量抓紧时间干得快一点&。   说完这些,雨堤就想离开。但是,大妈们却没有领会。&这个外壳是在什么上面用的外壳,为什么必需打磨边角部位呢?希望说明一下&,她们提出了要求。   哎,你们说什么?为什么必须做这些说明呢?我正忙得不可开交呢。已经没有时间了。总之,争分夺秒把边角部位打磨好就行了。即便做了说明,作业速度也不会加快,对吧。   &归根结底,各位只要按照要求的做就行了&。这句话几乎脱口而出。但是,如果在此时得罪了大妈们,也许真的就赶不上时间了。冷静,再冷静。雨堤这样对自己说,压制着焦躁的情绪。   &好吧&。既然你们这样要求,雨堤便开始连珠炮似地介绍起来。他一口气滔滔不绝地介绍道,这种外壳是PHS手机的新式电池的外壳;如果打磨掉边角部位,那么激光加工时的成品率就会提高;另外,时间非常紧迫,等等。   这样的说明怎么样?没有可抱怨的了吧?。雨堤一边在心中这样咆哮,一边环视了一下主妇们的脸。不像是听懂了的样子。不过时间很紧,这种紧迫感她们似乎已经体会到了。大家马上开始了作业。&拜托了&。雨堤怀着老天保佑别出乱子的心情转身离去。  几周后,打磨外壳边角部位的作业结束,采用这种外壳后,激光加工的成品率果然显著提高。&总算是看到了胜利的曙光。只需再加一把劲&。剩下只有<span style="COLOR: #周时间。黄金周已近在眼前。  此时,又出现了问题。在完成了各种试验、等待发货的电池中,出现了会引发漏液的问题。外壳与盖子的激光加工部位有小孔。已没有进行再加工的时间。所以只能对所有的电池进行反复检查,排除漏液的电池。不过,&现在不漏液的电池不知何时会漏液&,雨堤开始担心起来。怎么办&&。   &看看<span style="COLOR: #年前制造的电池是否漏液,怎么样?雨堤&。这是雨堤的上司生川训的建议。对啊,检查一下那些电池就可以判断是否有漏液的可能性。<span style="COLOR: #年前制造试制品时,也曾有过漏液的电池。那些电池应该被废弃了。如果剩下的电池至今安然无恙,那么现在制造的电池也不会有问题。雨堤忐忑不安地取出放在实验室角落里的旧电池,检查是否出现了漏液。   结果是&合格&。雨堤检查了所有的数百个电池,没有一个漏液电池注<span style="COLOR: #)。啊&&,太好了,这样就没问题了。只要将目前漏液的电池去除,剩下的就能出货。雨堤心中渐渐膨胀的不安情绪顿时烟消云散。
就在雨堤忙于这些事情的过程中,连休假期结束了,终于迎来了首次发货的日子。整个研发过程就像是走钢丝。有的人甚至形容说&犹如神助&。不管怎么说,<span style="COLOR: #月供货<span style="COLOR: #万个~<span style="COLOR: #万个电池组的事情有了眉目。&赶上了交货期,太好了&。雨堤将一副重担卸下了肩头。
<span style="COLOR: #个半月后的<span style="COLOR: #95年<span style="COLOR: #月,数家厂商开发的PHS手机一齐摆上了店面。与大部分机型的重量为<span style="COLOR: #5~<span style="COLOR: #0g、体积为<span style="COLOR: #0~<span style="COLOR: #0cm<span style="COLOR: #左右形成对照的是,配备雨堤开发的电池的机型重量为<span style="COLOR: #g,体积为<span style="COLOR: #cm<span style="FONT-SIZE: 7.5 COLOR: #。轻得多,也小得多。不言而喻,该机型成了最大的热销商品。&外壳采用铝合金没有错&。雨堤变得更加自信。   之后,三洋电机开始扩大采用铝合金造外壳的锂离子充电电池的生产量。到了<span style="COLOR: #月份,开始面向手机厂商供货,到第二年<span style="COLOR: #96年<span style="COLOR: #月,开始面向海外手机厂商供货。   到<span style="COLOR: #97年夏季以后,其他电池厂商也开始相继在方形锂离子充电电池上采用铝合金造外壳,从而掀起了一场&铝外壳热潮&。在此期间,作为先驱者的三洋电机一点一点地提高了在锂离子充电电池市场上的份额,发展到了目前争夺市场霸主的地步。
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