1.模型介紹

ThomasKnoche的模型結(jié)構(gòu)可以分為三步，構(gòu)建模型的第一步重要為細(xì)分注液過程。注液過程的影響因素可以細(xì)分為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、注液設(shè)備、工藝特性、注液設(shè)備，以及產(chǎn)品質(zhì)量和工藝質(zhì)量幾部分。其中產(chǎn)品設(shè)計(jì)又可以繼續(xù)細(xì)分為幾個(gè)更加具體的部分，特別是當(dāng)這個(gè)幾個(gè)部分工作機(jī)理不同時(shí)，更應(yīng)該進(jìn)行詳細(xì)的劃分，例如關(guān)于鋰離子電池注液過程，電池設(shè)計(jì)可以分為電池結(jié)構(gòu)和電池材料兩大部分，其中電池結(jié)構(gòu)代表的是電池的宏觀結(jié)構(gòu)，電池材料則代表電池材料的物理和化學(xué)特性。設(shè)備和工藝執(zhí)行則代表了生產(chǎn)過程關(guān)于電池特性的影響。工藝現(xiàn)象是這一層模型的核心，因此工藝現(xiàn)象描述了其他不同部分之間的因果關(guān)系。最終上述的輸入因素都會(huì)最終反映在輸出產(chǎn)品質(zhì)量和工藝質(zhì)量上。

2.模型應(yīng)用

2.1注液工藝

鋰離子電池的注液和浸潤可以細(xì)分為多個(gè)步驟注液、密封和浸潤，以及各個(gè)步驟之間的準(zhǔn)備工作等。根據(jù)上面的的構(gòu)建模型的方法，鋰離子電池的注液和浸潤過程可以由下圖表示，下圖中的箭頭表明了注液過程各個(gè)因素之間的因果關(guān)系。從圖上可以看到，注液過程重要受到注液系統(tǒng)和體系壓力兩個(gè)因素的影響。而體系壓力會(huì)對電池注液準(zhǔn)備、注液、密封前浸潤和密封后浸潤等過程出現(xiàn)影響，可見體系壓力是電池體系注液和浸潤過程最重要的影響因素。

目前的常見的注液方式重要分為兩類，一種是通過注液孔直接注液（最主流的方式），另外一種是將電池放入到電解液之中讓電解液滲入電池。通過注液孔注液的方式，根據(jù)注液量又可以分為單倍注液和多倍注液（受到電池結(jié)構(gòu)和批次的影響）。幾種注液方式促進(jìn)浸潤的措施各有不同，其中單倍注液方法，通過反復(fù)的抽壓的方式促進(jìn)電解液在電芯內(nèi)的浸潤，而多倍注液方法是通過加壓的方式促進(jìn)電解液在電芯內(nèi)浸潤，浸入式注液則沒有促進(jìn)浸潤的措施。

2.2注液設(shè)備

注液和浸潤用到的設(shè)備，以及設(shè)備之間相互的因果關(guān)系如下圖所示。可以看到注液設(shè)備重要由三部分組成：1）注液設(shè)備；2）壓力控制設(shè)備，真空設(shè)備和加壓設(shè)備；3）電池固定結(jié)構(gòu)。

2.3工藝特性

影響電池注液和浸潤的因素如下圖所示，它們之間的因果關(guān)系如箭頭所示。鋰離子電池的注液重要受到電池結(jié)構(gòu)、電池材料和注液工藝的影響。

2.4產(chǎn)品設(shè)計(jì)

產(chǎn)品設(shè)計(jì)這一部分可以分為兩大部分：1）電池材料選擇；2）電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。不同的材料具有不同的物理和化學(xué)特性，因此鋰離子電池的材料選擇決定了電解液的浸潤速度，如電解液的粘度、表面張力，多孔材料的微孔結(jié)構(gòu)，電解液和正負(fù)極材料的接觸角等特性都會(huì)對電池的浸潤性出現(xiàn)影響。電解液在浸潤到電芯之前，會(huì)首先存儲(chǔ)在鋰離子電池的外殼之中，因此電池的結(jié)構(gòu)（方形或者圓柱、硬殼或者軟包、疊片或者卷繞）都會(huì)對電解液的浸潤出現(xiàn)一定的影響。