标题:锂离子聚合物电池设计评估系统
导师:李学庆
作者:李新源
论文完成年:2011
论文答辩日期:2011-05-29 00:00:00
学位名称:硕士
关键词:AutoCAD VBA;;可视化设计;;评估;;6σ质量控制
摘要:在锂离子电池制造行业,产品的设计水平是企业发展的一个重要环节。一个好的型号设计,可以为企业节省巨大的成本。因为做实验、小试、中试、正式生产其中每过一个阶段,为弥补错误所投入的成本是前一个阶段成本的10倍甚至更多。与此同时聚合物电池设计的特点就是在保证设计规范的情况下要尽可能得缩短开发周期,尽快的将样品提供给客户。而目前聚合物电池的设计还是光凭借设计者的设计经验,目前现状的缺陷是: 1.设计的规范性差,不同人设计的电池差别千差万别,例如:容量、厚度、宽度、长度等规格要求,富余量的给出没有一个科学合理的标准。这导致了在初步评估的时候要么富余量给的过大造成浪费,要么给的过小电池达不到要求。 2.文件制作过多,工作效率底下。 3.工装制作不规范,尺寸给定基本靠经验。经常出现与设备不相匹配的情况。 4.目前的设计模式缺乏统一的规范的用户界面,用户管理和权限管理,导致信息的传递和共享存在极大地不便。 在此种情况下,为了完成聚合物锂离子电池设计的系统整合,开发一套标准的精确地聚合物锂离子电池设计评估系统势在必行。而聚合物锂离子电池设计评估系统正是基于可视化的设计理念,并结合6σ质量控制标准而设计的一套适用于设计工程师、产品经理及材料认证人员的电池设计评估系统软件。该评估系统共分为5大模块从而实现了新品聚合物电池的统一规范的可视化设计。 评估模块主要是通过客户给定的尺寸与要求,经过遵守6σ质量控制标准的原理设计,科学的给出各个要求的富余量,从而定出电芯内部设计的尺寸及工艺要求。并按照现有的生产工程能力,依照统计原理,预测电池的制作成品率。给出设计者以建议,此设计是否可以达到成品率要求。此算法为整个电池设计的核心,有些数据是经过前人的设计经验得出,有些是通过大量的电池制作过程中的数据收集得出的。评估所得到的数据基本能够与事实相符。 极组绘制模块主要是通过评估模块所得到的电池设计尺寸,通过运行已经编辑好的AutoCAD外嵌程序自动的1:1的绘制电芯内部的结构图,例如:2D线图,填充图,3D图。并可以进行初步的结构分析。工程师可以通过1:1的视图选择辅料的尺寸,并可以确认电池卷绕的参数,以实现精准快速的设计。此模块为实现可视化设计的关键。 文件制作模块主要是通过前两个模块所得到的电池设计的尺寸数据,将其使用Office VBA程序做数据传递,按照标准模板生成电池制作的标准工艺及相关文件.通过该模块制作的文件,可节省工程师的制作成本,缩短了电池设计的开发周期,同时避免了文件的人为性错误。 工装绘制模块主要是通过电池的尺寸通过运行已经编辑好的AutoCAD外嵌程序自动的1:1的绘制制作电池生产过程中所需要的工装,并编辑成公司统一规范的标准化图纸,利于归档。同时统一了工装设计规范,避免了人为设计所带来的错误。 系统数据库模块主要应用Microsoft access建立,在lishen域中程序运行时实现链接,可将认证后的原材料及材料性质导入设计模块中,实现电池设计者对其的调用。
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