新能源項目工程部spc工作手冊(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 原因 2: 使用的是罐底料或回收漿料.解決方法: 加入新漿料或重新攪拌.d 涂布過程中重量偏輕原因: 漿料黏度低或程序原因解決方法:加速比、更換漿料.e 刮刀兩邊重量差異大原因：刮刀不平衡解決方法：將刮刀調節平衡D1 成員組成：PRJ： Li ML 。 ME: Guo LM 。 PRD: Zheng W 。 Operator: Mo DLD2 問題描述：，大于R圖的控制上限值UCL（），違反超出3 sigma規則，屬嚴重異常.圖520 問題描述D3 臨時對策：出現問題后通知工程師，采取了以下行動：1. 重新測量原樣品,確實超出文件規格.2. 立即停機檢查原因3. 記錄該問題的卷料，以防追溯D4 根本原因分析：圖521 涂布魚骨圖D5 確定解決方案：重新調整速比，并取樣確認D6 實施確認：速比調整OK后的數據確認D7 防止再發生措施：1）開機員調整速比時需要參考SPC的控制圖趨勢和數據2）如果機器調整過大，需要通知到ME工程師進行確認D8 祝賀團隊第六章: 冷壓工序 工序介紹 工序目的和原理本工序為冷壓工序。a 目的：將極片壓到設計的厚度和密度，制造出適合Li離子流通的孔隙。b 冷壓原理：圖61 冷壓原理圖 工序流程該工序的流程為：上料裝置— 糾偏裝置 —切邊裝置—張力裝置—預熱器（可選）—軋輥—張力裝置—糾偏裝置—收料裝置。見圖62所示。圖62 冷壓工藝流程圖 軋輥工藝介紹冷壓即軋輥，目前有5種分類，見表61。高碳馬氏體輥面電鍍硬鉻制造工藝：采用Cr2材質經感應淬火處理及精加工后，再進行電鍍硬鉻。產品優點是輥面防銹性能優異，輥面硬度均勻性好，耐磨性好等；缺點是有時會出現鍍層剝落，每次修磨后都要重新鍍硬鉻，費時費錢。輥面多元微合金熔融嵌滲制造工藝：采用低碳HY2006合金工具鋼，將輥面8mm厚加熱至近似熔融狀態，進行Cr、Ni、Mo等微合金的嵌滲，從而使微合金耐磨顆粒高度彌散在輥面的低碳馬氏體基體中。產品優點是防銹性能得到改善，耐磨性能顯著提高；缺點是制造難度大。 低碳馬氏體冷凍制造工藝：采用低碳HY2006合金工具鋼，經中頻感應淬火和冷凍處理。產品優點是耐磨性能明顯提高；缺點是制造工期長難度大。表61 壓輥分類將上面所述的幾種軋輥工藝的優缺點進行總結，見表62。表62 軋輥工藝優缺點匯總 關鍵監控參數本工序的關鍵監控參數是冷壓厚度和壓實密度,另外還需要關注極片外觀。控制厚度的目的是保證電池設計的尺寸在合理范圍內，而控制壓實密度是保證電池的循環性能。極片厚度和壓實密度具有一定的相關性。極片如果過厚會影響尺寸，嚴重的會入不了殼；也不能太薄，太薄的話相應的壓實密度就會太大，一方面引起極片過脆，另一方面降低循環性能。壓實密度不能直接獲得，需要通過計算間接算出，其計算公式如下：生產中這兩個參數的監控包括首件和SPC過程監控。首件：量產前首先要制作首件。即沖切標準圓片，稱重并測量厚度，然后帶入公式計算壓實密度，首件OK后方可進行量產，一般首件規格比過程規格要加嚴。過程監控：監控頻率約150177。50m/次，陰陽極相同，由生產人員執行。外觀檢查：過程檢查來料和冷壓外觀：脫碳，外來污物，連續性批量不良等 機器工作原理簡單介紹 類型介紹冷壓機從結構上可分結構上可分牌坊式和四立柱式；按驅動方式分可分為單電機驅動和雙電機驅動。單機驅動的傳輸路線：異步電機減速機齒輪箱聯軸器軋輥，雙機驅動的傳輸路線：同步電機減速機聯軸器軋輥。圖63 冷壓機類型相比單異步電機的驅動方式，雙同步電機傳輸結構，可以從結構上縮短動力傳輸線，使影響動力傳動平穩的因素變得很少，另外同步電機轉速和負載的大小在一定范圍內沒有關系，只取決于電源的頻率，在極片間隙處的速度變化會更小,設備張力會更穩定。 但此速度變化不會影響到電池極片的性能。 設備參數目前公司常使用的型號為XCJLS50*55C和LDHY500N55的冷軋機，不同型號的軋制力和線速度以及收放卷張力均不相同。具體參數見表63.表63 冷軋機參數設定在實際操作中各種參數均有規范：a 冷軋線啟動速度范圍 ： 陰極 1~4m/min 陽極 1~10m/minb 收卷穩定后速度設定反胃 ： 陰極 1~25m/min 陽極 1~25m/minc 極片工藝壓力 ：極片的雙面涂膜區在經過軋輥冷壓儀表的顯示壓力。d 工藝壓力設定范圍： 陰極厚度變形率大于34％~37％的LiNiCoMn類材料冷壓壓力：80+/20T 厚度變形率大于37％的LiNiCoMn類材料冷壓壓力：95+/25其它類材料冷壓壓力：50+/20T陽極：30+/20Te 設備壓力設定范圍：陰極厚度變形率大于34％—37％的LiNiCoMn類材料冷壓壓力：65+/20T厚度變形率大于37％的LiNiCoMn類材料冷壓壓力：80+/25T其它類材料冷壓壓力：35+/20T, 陽極：20+/20T 冷壓失效模式 失效損耗形式冷軋機軋輥是極片軋制過程中最重要的消耗工具，以下是軋輥產生不同的失效損耗形式。a 輥面出現一些分布不均、大小不等直徑約1～3mm，深約1～2um的“亮坑”。上下輥面“亮坑”出現的位置不對稱。b 輥面有時會出現黃色銹斑，嚴重時會出現“黑點”，在這種情況下投入使用時輥面上的“黑點”就會變成“亮坑”。上下輥面“黑點”出現的位置不對稱。c 輥面出現“硌痕”，上下輥面“硌痕”出現的位置絕大多數是對稱的。當上下輥品質差距較大時，“硌痕”會出現在品質較差的輥面上。d 輥面出現“扁平凹陷”，絕大多數發生在輥面中間，上下輥對稱位置。 失效模式的成因a “亮坑”的成因：微米級電池極片正負極活性物質，在與其它粉體和液體進行混合時，由于細微顆粒容易聚集造成混料均勻十分困難，混合不均的漿料涂覆在極片集流體上烘干后，就會形成分布不均、大小不等的硬支點。這些硬支點必然會造成輥面的疲勞點蝕或鑲嵌磨損——“亮坑”。這些硬支點在電池極片軋制過程中，還會造成集流體因局部延展不均而斷裂的問題，從而降低電池極片的充放電性能。b“黑點”的成因：“黑點”是化學和電化學銹蝕所致。極片軋輥的材質主要是鐵合金，在腐蝕性介質或潮濕的導電性介質中，極片軋輥輥面很容易產生化學或電化學反應。預防這種情況的主要方法就是經常擦拭輥面。c “硌痕”的成因：輥面“硌痕”是輥面“集重”造成的。上下軋輥必須保持相同品質（硬度），否則就容易產生上下對稱或不對稱的“硌痕”。d “扁平凹陷”的成因：電池極片軋制過程中，輥面始終與電池極片上的活性物質相接觸，這些活性物質的顆粒就象砂帶上的沙子磨削輥面，于是經常使用的輥面中間就會出現 “扁平凹陷” 正常磨損。 SPC操作流程 測量工具檢查a 確認測量工具是否可用，是否在校正期內。校正期將到或者已過期的要馬上拿到QA測量房進行校準。b 確認沖壓機是否能用， mm^2 (177。7 mm^2)，超出范圍立即通知ME更換沖壓刀膜。 取樣方式介紹a 厚度取樣方式：由于是過程測量，因此不需要進行破壞性取樣，準備測量時讓開機人員停機，直接在生產過程中測量，如圖64所示。圖64 SPC極片厚度取樣\測量\讀數b 壓實密度取樣方式：由于需要測量標準圓片重量和厚度方能計算出壓實密度，故是破壞性取樣。取樣方式見圖65所示。圖65 SPC壓實密度取樣\測量\讀數將測量的重量和厚度一一對應好，做好記錄，然后用壓實密度公式計算出結果，并輸入到SPC系統中 SPC 異常處理流程a 一般異常處理流程1）SPC人員確認輸入數據的正確性，是否為輸入錯誤，通過重新取樣進行確認。2）出現ＯＯＣ點，SPC操作員應立即通知相關工程師，根據５Ｍ１Ｅ查找原因并進行處理，同時驗證改善后的數據是否正常，ＭＥ工程師協助SPC操作員做好ＯＯＣ備注。3）工程師確認ＯＫ后可正常生產。b 重大異常處理流程1）出現嚴重影響品質問題的8D點，ＳＰＣ小組應立即通知ME/PRD/PRJ/ＱＡ到現場查找原因，若是機器原因造成的異常，ＱＡ指示PRD停機并調查，SPC必須對該機器掛紅牌警告，待問題解決才可以取下紅牌正常生產。2）對于SPC監控有異常的物料，ＱＡ必須確認并對該批物料做好特殊標記，待ＰＲＪ/QA/ME/PRD工程師/主管確定處理方案。3）SPC工程師及時完成８Ｄ報告，ＱＡ對８Ｄ報告進行編號和存檔，以便查詢。８Ｄ報告格式見QFQSI07501 魚骨圖分析冷壓工序的魚骨圖分析見圖66. 圖66 冷壓厚度魚骨圖 典型8D案例D1 成員組成：PRJ： Li ML。 ME: Chen K。 PRD: Feng MJ。 Operator: Zeng ZYD2 問題描述：，而SPC控制圖的控制圖上下限為UCL：，LCL：，該點違反了SPC規則WE1，屬嚴重異常.D3 臨時對策：出現問題后通知工程師和生產主管，采取了以下行動：1. 取樣測量, 其結果為：，2. 立即停止生產，并追溯前一批產品3. 針對本批產品，反工冷壓D4 根本原因分析：與PROD主管奉慕際、ME工程師陳凱一起分析，確認主要原因如下：1. 操機員監控調整意識不強：1）過程監控測左右兩側邊緣厚度在規格上線和剛超規格沒有及時調整處理；2）冷壓通過斷頭處，卸壓升壓后，沒有停機測量極片厚度予以監控；2. 測量方法不規范1）過程監控測量極片兩測位置不準確；2）測量時旋轉千分尺的速度過快，導致數據不準確；圖67 根本原因分析D5 確定解決方案：1. 返工冷壓后重新取樣測量,如果均在規格之內，則繼續生產；2. 重新培訓員工的監控意識；3. 規范測量方法；D6 實施確認：1. 返工冷壓后測量數據為：，2. 下一卷測量數據為：，D7 防止再發生措施：1. PRD主管奉慕際現場對操作員工進行了品質培訓，并要求開機員對異常情況及時反饋；2. ME工程師陳凱就監控、測量方法進行了規范，如下：1）每次卸壓升壓都需要重新調整壓力間隙以保證厚度；2）定義測量區域如下：圖68 定義測量區域3）使用千分尺測量時旋轉速度不要太快，聽到兩聲啪后方可讀取數據；3. 同時針對目前使用千分尺來監控厚度不合理性（GRR不能通過），PRJ工程師李美蓮負責跟進新千分尺（氣控原理，可減少人為誤差）的購買及后續的測量方法評估工作（7月中）D8 祝賀團隊第七章: 分條工序 工序介紹 工序目的和原理a 分條目的：將極片分切成設計要求的極片寬度。b 分條原理：極片在前后受力的情況下，穿過刀膜，在與刀片相對運動過程中受到刀片垂直方向的剪切應力，從而使極片分切開來，見圖71。圖71 分條原理圖 工序流程該工序的流程為：放料裝置— 糾偏裝置 —張力裝置—分條裝置—收料裝置。見圖72所示。圖72 分條機器圖片 關鍵監控參數本工序的監控參數有分條極片寬度、平面毛刺和端面毛刺。監控方法有首件檢查，SPC監控和過程外觀檢查。首件檢查：每班開班，換品種或維修設備后需要做首件。首件取樣：穿料前，在卷首引無涂基材進行分切，將分切的每小卷取樣一片樣品用投影儀測量分條寬度，極片寬度尺寸必須符合MI文件要求，然后在每小卷上再取一段基材側料毛刺尺寸、要求側量區域的長度大于分條刀片周長。用電子顯微鏡測量刀片對應的所有極片邊緣的所有區域。陽極分切條數+1個對應的最大毛刺尺寸填入首件記錄表中。首件經PRD組長確認合格后方可量產。所有記錄需記錄到BIS系統中。SPC監控：。過程檢查，主要是外觀檢查，包括以下幾個方面：連續分條后的陰陽極極片卷料端面要平整、松緊合適，不可產生收卷塌陷松垮或錯位；極片邊緣金屬外露不能超過規格要求；極片表面發現連續性無標注的明顯凹陷、脫粉、折痕，極耳區污物等壞品時需要及時反饋到主管和工程師。 分條機器簡單介紹 設備介紹分條機主要分三個部分：自動控制系統、張力系統、糾偏系統和刀模主體。1）自動控制系統：主要用于設計好分條關鍵參數和收卷張力的參數。圖73 分條機自動控制系統2）糾偏與放卷張力系統：糾偏主要用于使極片的錯位在可控范圍內。圖74 糾偏與放卷張力控制3）刀模主體：是分條機的主體部分，主要用于將極片分切成文件規定的寬度大小。刀模間的寬度可以根據實際情況進行調節。圖75 刀模主體部分 設備參數a) 電源：AC380V 50HZ ； 氣源壓力： ； 整機功率：1KWb) 設備尺寸：L*W*H=1400mm*1600mm*1750mm ，重約：28Tc) 設備參數：分條刀模線速度：0~30m/min；條寬度能力不小于30mm；收放卷直徑不大于500mm卷料寬度不大于500mm；上下層收卷張力 0~10N；收卷張力錐度不大于100％d) 工藝參數：正常生產刀模的線速度 15~30m/min；初始啟動速度 1~10m/min收放卷直徑不大于500mm；卷料寬度不大于500mm；分條寬度不小于30mm上下層收卷張力 0~10N；收卷張力錐度 80％—100％ SPC操作流程 測量工具檢查1）檢查投影儀是否正常，校正期是否在規定范圍內2）測量儀器及周圍是否清潔3）準備好剪刀，裝樣品的夾具等輔助物品。 取樣方式測量1）極片寬度取樣方式：在SPC監控的分條機中，按刀口編號依次取樣并做好編號，然后在工作臺上將樣品進行裁剪，長度在150mm200mm內；將測量顯微鏡調整成標準畫面，然后對樣品的寬度進行測量。詳細的取樣測量過程見文件SOPSG