论文题目: 笔记本锂离子电池组凸焊统计质量控制研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 工业工程
作者: 谢冬生
导师: 栾军,姜兴华
关键词: 锂离子电池组,凸焊,统计质量控制,正交试验
文献来源: 上海交通大学
发表年度: 2005
论文摘要: 信息、能源和环保是21世纪人类社会关心的主要课题,锂离子电池作为最新型的二次电池,对这三个问题的解决都起着关键的作用。目前,锂离子电池以其工作电压高、比能量高、循环寿命长、自放电小、无记忆效应、无污染,正得以广泛应用到各个产品领域。尤其是在信息技术领域,作为实现笔记本电脑的移动便携性的一个主要部件,笔记本锂离子电池性能成为用户考虑笔记本电脑性能的一个主要方面。目前,由于单节锂离子电池的工作电压只有3.6~3.7伏,无法直接实现对笔记本电脑的电源供给。通常,需要串并联多节锂电池并通过电阻焊接来实现各单节电池的连接,成为锂离子电池组,以实现其功能。因此,在锂离子电池组的生产过程当,焊接质量的好坏直接影响到产品性能的实现。研究锂离子电池组的凸焊统计质量控制对提高产品的加工质量有着重要的意义。作为最早实现锂离子电池商品化的索尼公司,一直是锂离子电池设计与生产的先导,拥有先进的设计技术与生产技术。本文首先简要介绍了锂离子电池的发展历史、原理、特点及前景分析;并对笔记本电池组产品生产工艺进行了简要的描述。通过对产品工艺成本的分析,导出了影响锂离子电池组产品质量关键工序是电池组的“电阻凸焊”。并提出了如何通过统计质量控制方法来提高焊接品质这一课题。首先,本文在分析了影响精密电阻焊——凸焊焊接质量的主要因素后。对课题进行正交试验的研究和分析,进行极差分析与方差分析,并对正交试验结果进行预估及验证,找到了较佳的凸焊焊接参数设定条件。其次,通过对统计过程控制图的应用方法分析,选择合适的监控图,实现利用控制图实现对焊接强度的统计过程控制。在此基础上,对焊接中焊接电流的上下监控限的合理设定,从统计过程控制的受控状态与工序能力的角度进行研究,并创新地提出了“μ±4σ”设定方法。最后,对取得的经济效果进行了分析。通过本课题的研究,对在锂离子电池组的先进制造工艺的精密电阻凸焊中,如何获得稳定的高品质的焊接点,降低不良成本及市场品质事故有积极的促进作用,对如何利用传统的质量统计原理与工具在工程中实践有启示。本课题的实施取得显著的经济效益。对本单位,行业及社会有很好实际的借鉴作用。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 锂离子电池发展历史及前景分析
1.1.1 锂离子电池发展历程
1.1.2 锂离子电池的工作原理
1.1.3 锂离子电池优点及特点
1.1.4 锂离子电池在我国的发展现状
1.1.5 笔记本电脑驱动我国锂离子电池新一轮发展
1.2 索尼电子（无锡）有限公司简介
1.3 笔记本锂离子电池组产品生产工艺
1.4 笔记本锂离子电池组电阻凸焊工艺
1.4.1 电阻焊接原理
1.4.2 电阻焊优点
1.4.3 笔记本锂离子电池组凸焊工艺简介
1.5 本文立论意义及研究内容
第二章 影响凸焊焊接质量的因素分析
2.1 凸焊形成过程简述
2.2 影响凸焊的主要因素分析
2.2.1 焊接电流
2.2.2 通电时间
2.2.3 加压力
2.2.4 焊接电源
第三章 锂离子电池组焊接参数的正交试验研究
3.1 试验设计概述
3.2 正交试验方案设计
3.2.1 正交试验因素水平的制定
3.2.2 试验正交表的选用及表头设计
3.3 试验实施
3.3.1 试验的准备工作
3.3.2 试验流程
3.3.3 试验结果
3.3.4 试验结果的极差分析和讨论
3.4 正交试验的方差分析及效应估计
3.4.1 方差分析的优越性及思路
3.4.2 方差分析过程与结果分析
3.4.3 优化方案指标值的预估
3.4.4 验证试验结果
第四章 电阻凸焊统计过程控制研究
4.1 统计过程控制概述
4.2 控制图原理
4.2.1 控制图原理
4.2.2 控制图种类
4.2.3 控制图的判定规则
4.3 焊接强度控制图
4.3.1 焊接强度控制图的选择
4.3.2 X|- R 控制图的控制原理及其应用方法程序
4.3.3 焊接强度X|- R 控制图的作成
4.4 焊接电流监控上下限设定研究
4.4.1 统计过程控制与工序能力的关系
4.4.2 工序能力指数
4.4.3 电流监控上下限的设定
4.4.4 电流监控上下限的算出
第五章 质量成本与经济效益分析
5.1 质量成本的构成
5.1.1 质量成本的定义
5.1.2 质量成本的模式与构成
5.2 改进前后的质量统计数据
5.2.1 焊接强度值
5.2.2 锂离子电池组内阻值
5.2.3 焊接不合格率
5.3 质量成本分析
5.3.1 预防成本
5.3.2 鉴定成本
5.4 经济效益分析
结束语
附录
附表1 F_α(f_1, f_2) 检验临界值表α=0.25
附表2 F_α(f_1, f_2) 检验临界值表α=0.10
附表3 F_α(f_1, f_2) 检验临界值表α=0.05
附表4 F_α(f_1, f_2) 检验临界值表α=0.01
附表5 控制图的常数表
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文情况
发布时间: 2007-09-14
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