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鋰電池產品質量的要求

研發設計的質量管理

制造過程的質量管理

質量體系的構建

慶祝中華人民共和國成立70周年

鋰電池產品質量的要求

 

1.鋰電芯三大應用市場的需求及預測：

 

近幾年來，隨著智能手機為代表的數碼消費電子產品、儲能電站、電動汽車的高速發展，鋰電池行業也迎來了迅猛的發展，很多鋰電池生產廠家乘風而起，迅速發展壯大。但行業的快速發展是機遇也是挑戰，只有快速迎合市場不斷變化的消費需求的公司才能不斷贏得市場份額，而質量、成本、交期跟不上節奏的企業卻舉步維艱。

 

 

2.客戶集中度也越來越高：

 

客戶集中度也越來越高，手機市場份額基本集中在“蘋果、三星、華為、小米、Vivo、OPPO”等大客戶手中，這樣的局面導致電池的質量尤其重要，沒有過硬的產品質量很難打入一線的客戶供應鏈，即使進入了一線供應商，但如果質量出問題將導致嚴重的后果。

 

 

3.質量安全、性能一致：

 

總體來說，動力電池對產品的“質量安全、產品的一致性、后續的維護成本”有更高的要求，其產品質量需要更好的保證。消費電子的配套電池以手機、平板、電腦為主，其發展趨勢是鋁殼電池快速萎縮、聚合物電池高速發展，產品向“明星機、旗艦機”的方向發展，客戶集中度也越來越高，比如說，一兩起電池鼓殼、漏液、起火、爆炸等嚴重質量問題都可能導致客戶的流失甚至索賠的后果，而外觀的凸點、黑點、劃痕、偏厚等質量缺陷也會帶來極大的客戶投訴。

 

 

4.華為的供應鏈采購理念：三化一穩定

 

一、管理IT化：1、有完整的管理體系；2、所有業務有流程支撐；3、所有流程實現IT化，有IT系統承載；4、審視目前IT化的現狀；5、確定流程IT化基線；6、制定計劃落實管理IT化基線。

 

二、生產自動化：1、按工序及作業過程識別哪些工序或環節是依賴人工來完成的；2、調研和吸收業界的最佳做法；3、確定生產過程自動化基線；4、制定計劃落實生產過程自動化基線。

 

三、人員專業化：1、識別出關鍵崗位，特別是影響產品質量的關鍵崗位；2、根據華為“高質量”要求，制定出關鍵崗位人員知識及能力標準和要求，并形成基線；3、制定計劃落實“關鍵崗位人員專業化”基線。

 

四、關鍵崗位人員穩定：關鍵崗位人員的年離職率控制在10%以內

 

5.電池行業的需求及保障體系：

 

 

研發設計的質量管理

 

1.產品壽命周期的質量管理：

 

 

• 質量管理的關注焦點是合格品率
• 質量管理工作重點：一致性和穩定性
• 可靠性的關注焦點是合格水平保持時間
• 可靠性工作重點：可靠性設計分析 、試驗評價

 

 

 

2.新產品開發的V模型：

 

分為以下幾個階段：

識別、界定、設計&優化、驗證、生產、稽核

 

3.可制造性設計（DFM）：

 

 

• 設計需要滿足產品制造的要求，具有良好的可制造性，使得產品以最低的成本、最短的時間、最高的質量制造出來

 

 

 

• 經過QFD質量功能展開，把顧客或市場的要求轉化為設計要求、零部件特性、工藝要求、生產要求

 

 

4.FMEA(失效模式分析)：

 

 

• 系統-FMEA研究的是系統部件、模塊之間的接口關系和相互作用，為避免產生系統上的設計缺陷。

 

 

 

• 設計-FMEA 研究的是原件、部件的設計，涉及：設計、原材料選擇、（供應商的質量可以滿足設計的要求嗎？）。

 

 

 

• 過程 –FMEA研究生產過程的策劃，為避免策劃、加工、裝配中的缺陷，涉及：人、機器、材料、環境、工裝模具和方法。（如果自放電是粉塵造成的，怎樣在制造過程中控制粉塵的污染）

 

 

5.田口三次設計：

 

1）系統設計（一次設計）

 

正負極材料體系、銅鋁箔、隔膜品種、導電劑、電解液等材料的選擇；攪拌、涂布、輥壓、分切、卷繞、注液、分容等制造工藝的選擇。

 

厚度，分容容量等等

 

2）參數設計（二次設計）

 

漿料固含量、粘度、涂布厚度，面密度、輥壓厚度、分切毛刺，寬度，制片極耳焊接強度、卷繞尺寸、蓋帽焊接強度，帽蓋尺寸、注液水分，注液量、封口外徑

 

厚度，分容容量等等最優值的設計。

 

3）容差設計（三次設計）

 

統要素的中心值決定后，便進入決定這些因素波動范圍的容差設計。由于某些輸出特性的波動范圍仍然較大，若想進一步控制波動范圍，就得考慮選擇較好的原材料、配件，但這樣自然會提高成本。因此有必要將產品的質量和成本進行綜合平衡。容差是從經濟角度考慮允許質量特性值的波動范圍。容差設計通過研究容差范圍與質量成本之間的關系，對質量和成本進行綜合平衡。

 

制造過程的質量管理

 

1.檢驗的風險：

 

• 電池出現了安全事故，就沒有第二次的機會；
• 永遠無法通過制造過程中檢驗的手段，去達成“0缺陷”的目標，因為所有的檢驗都是有風險的

 

 

2.精益六西格瑪質量管理：

 

 

 

• 從經驗主義到用詳實數據、從結果到過程的控制；

• 建立一種工程邏輯的推斷性統計方法。

• 運用精益的理念對產線的線平衡、節拍時間、UPH、產線物流做優化；

• 產線中最難控制的就是員工，設計防呆措施，消除錯誤產生的原因。

• 過程數據和品質記錄完整保存，質量數據的可追溯性；

 

 

 

• 監控過程是否穩定，識別過程的異常波動和不良趨勢，在產品質量出現問題前消除異常。

 

 

3.構建牢固的基礎質量體系：

 

 

• 規范不良名稱，對不良品記錄、統計表，匯總分析表進行重新設計，明確數據采集流程，各表格填寫人員及其他管理規范；

• 對收集的各階段質量數據進行匯總分析，按照機臺、班別、線別不良分類等方式進行傾向性分析，發現主要問題點進行改善。數據分析設計自動生成，減少工作量并實現實時性；

• 《QCC常用工具》等專題培訓，自主開展QCC專案事項。

 

 

5.IPQC巡檢：

 

 

• 規范員工作業標準與方法，強化生產自檢、品管抽檢雙層檢驗系統，通過整體規劃各個檢驗點抽樣方法、檢驗頻率、允收標準，以標準文件為載體進行規范，便于操作人員培訓和操作指導，利于現場管理者準確督導執行情況，同時重新設計檢驗點質量表單，更易于填寫減少對效率的影響。

• 持續的質量改進行動：

• 質量問題的解決，不是對現象表面的處理，而是需要對產生問題的原因進行改進的行動；

• 日積月累的改進行動，會產生量變到質變的飛躍。

• 不斷自我挑戰的態度：

• 挑戰改善項目以精益六西格瑪的DMAIC改善路徑圖推進；

• 共分為D定義；M 測量；A 分析；I 改善；C控制五個階段

 

 

質量體系的構建

 

1.ISO質量管理體系：

 

 

• 質量體系文件不是一成不變的，有不完善的地方可以逐步的改善；

• 質量體系工程師定期對公司體系文件進行審核，發現和糾正不符合的項目，確保實際與文件一致。

 

 

2.供應質量體系的管理：

 

 

• 電池的主要材料包括：正極材料、負極材料、銅箔、鋁箔、隔膜、電解液、外殼、極耳、設備等;

• 雙贏的供應商質量管理理念,在供應商報價時，應列出物料成本、制造成本、管理成本以及合理利潤空間;

• 定期對供應商進行審核，用8D的邏輯去找根因, 閉環控制去關閉來料不良的異常事故。

 

 

3.成品的質量管理（OQC）：

 

 

• 成品質量管理很重要一點就是抽樣計劃，根據不同的質量要求，抽樣計劃表需擬定不同的抽樣計劃；

• 檢驗人員的培訓及考核，檢驗人員要培訓考核合格后才能上崗；

• 不良批次發生的時候，要通過物料評審委員會確定降級接受、返工還是報廢處理，要有清晰的行動計劃。

 

 

4.產品的ORT可靠性測試管理：

 

 

• ORT是產品可靠性測試，按照不同行業的要求進行高溫、高濕、沖擊等測試項目，評估產品的壽命；
• 要有產品在可靠性測試中失效的行動計劃，及時評估和分析，制定改善措施。