I. Natančna dekonstrukcija ciljev naloge
Dekonstrukcija cilja naloge je temeljni vidik celičnega razvoja. Jasna in logična razčlenitev ciljev je ključnega pomena, bodisi za razvoj novih izdelkov ali za stalno vzdrževanje množično-izdelkov. Kompleksne kazalnike je treba razplastiti in izpopolniti, nato pa jih sistematično dodeliti ustreznim oddelkom. To zagotavlja, da vsak oddelek razume svojo usmeritev in prednostne naloge.
Če oddelek ne doseže zadanih ciljev, je odgovornost jasna. Nasprotno, če vsi oddelki uspešno dosežejo svoje razčlenjene cilje, vendar splošni cilj ostane nedosežen, je treba ponovno oceniti, ali je bila ciljna razgradnja oddelka za razvoj celic pristranska ali nerazumna.
Pri razvoju celic z visoko-energijsko-gostoto je treba na primer ciljno gostoto energije razdeliti na posebne vidike, kot so izbira materiala za pozitivne in negativne elektrode, zasnova debeline elektrod in formulacija elektrolitov, pri čemer so te naloge dodeljene oddelkom za raziskave in razvoj materialov ter načrtovanje procesov.
V večjih baterijskih podjetjih se razvoj celic začne z obravnavanjem potreb strank. Po pridobitvi globokega razumevanja zahtev strank glede zmogljivosti, velikosti in stroškov celic v različnih scenarijih uporabe se izvede celovita in podrobna analiza ciljne razgradnje. V manjših tovarnah baterij, medtem ko lahko najvišje vodstvo neposredno določa ključne cilje in strategije, se mlajši zaposleni še vedno lahko naučijo metod in logike razčlenitve indikatorjev iz OKR (ciljev in ključnih rezultatov) podjetja. Ta proces ne le pomaga zaposlenim razumeti splošno strateško zasnovo podjetja, temveč zagotavlja tudi smernice za njihovo delo na -makro ravni.
II. Strog razvojni proces izdelkov
(1) Načrtovanje-na podlagi povpraševanja
Na začetku razvoja novega izdelka je treba strukturne dimenzije celice natančno oblikovati glede na zahteve kupca. Različni scenariji uporabe, kot so električna vozila, elektrarne za shranjevanje energije in potrošniška elektronika, imajo zelo različne zahteve glede velikosti celic. Hkrati je treba vzpostaviti celovite in natančne kazalnike električne učinkovitosti na podlagi značilnosti scenarija uporabe, vključno z gostoto energije, hitrostjo polnjenja-praznjenja, življenjsko dobo cikla in stopnjo samo-praznjenja.
Na primer, celice za električna vozila morajo dati prednost energijski gostoti in -stopnjam praznjenja polnjenja, da izpolnijo zahteve za dolg doseg in hitro polnjenje, medtem ko se celice za postaje za shranjevanje energije bolj osredotočajo na življenjsko dobo in varnost. Med fazo oblikovanja in načrtovanja je sodelovanje s sistemskimi oddelki prav tako bistveno za razvoj celovitih sistemskih rešitev, vključno s sistemi vodenja kakovosti in sistemi proizvodnih procesov, ki postavljajo trdne temelje za kasnejšo proizvodnjo vzorcev.
(2) Proizvodnja vzorcev in iterativna optimizacija
Po končanem načrtovanju zasnove se postopek hitro premakne v po meribaterijska opremaproizvodnja vzorcev. Vsak krog izdelave vzorcev mora biti podvržen strogemu in obsežnemu testiranju, vključno s preskusi električne učinkovitosti, varnostnimi testi in testi okoljske prilagodljivosti. Na podlagi rezultatov testiranja se nemudoma prilagodijo načrtovalski in procesni parametri in začne se naslednji krog validacije. Ta ponavljajoči se proces se nadaljuje, dokler cilji zmogljivosti celice niso popolnoma doseženi.
Ko električna zmogljivost celice ustreza standardom, je potrebna nadaljnja validacija, če je končni izdelek sistemski modul. Moduli vključujejo več zaporedno ali vzporedno povezanih celic, kar zahteva upoštevanje kompleksnih dejavnikov, kot so konsistentnost celice, toplotno upravljanje in električne povezave.
Za novince, ki vstopajo na področje celičnega razvoja, je primarna naloga na začetku senčenjeproizvodne linije baterij. Na proizvodni liniji se novinci lahko vizualno naučijo celotnega podrobnega postopka izdelave celic, od surovin do končnih izdelkov, vključno s ključnimi koraki, kot so prevleka elektrod, navijanje ali zlaganje, vbrizgavanje elektrolita in kapsulacija.
Ko se izkušnje kopičijo, lahko novinci postopoma prevzamejo vlogo vodje eksperimenta, ki je v celoti odgovoren za proizvodnjo celic in standardizacijo izhodnih poročil o procesih. Ko so vzorci končani, delujejo kot komisarji, pošljejo vzorce strokovnim ustanovam za testiranje in na podlagi rezultatov testiranja pripravijo podrobna specializirana poročila.
Med spremljanjem proizvodnih linij so neizogibne različne -težave na lokaciji, kot so napake v materialu, nihanja v procesu in okvare opreme. To zahteva nenehno nabiranje izkušenj za postopno izboljšanje veščin-reševanja problemov. Ta postopek vključuje tudi validacijsko delo za različne materiale baterij. Čeprav niso tako specializirani kot strokovnjaki oddelka za materiale, lahko novinci še vedno dojamejo osnovne značilnosti in bistvene elemente uporabe.
Za testirane celice je potrebna analiza razgradnje ali druga analiza napak. Čeprav niso tako{1}}poglobljeni kot strokovni oddelki za analizo napak, je še vedno mogoče pridobiti ključne informacije za pomoč pri optimizaciji izdelkov.
III. Oblikovanje strategije uporabe znanstvenih izdelkov
(1) Raziskovanje uspešnosti in oblikovanje strategije za novo razvite izdelke
Na novo razvite celične izdelke je treba opraviti vrsto obsežnih in-poglobljenih osnovnih preskusov električne učinkovitosti, vključno s preskusi zmogljivosti, preskusi notranjega upora in preskusi življenjskega cikla pri različnih temperaturah in-stopnjah praznjenja.
Na podlagi teh preizkusov so ustvarjeni podrobni rezultati preizkusa matrike osnovne linije in oblikovane so natančne tabele omejitve toka polnjenja-praznjenja. Te tabele služijo kot kritične reference za poznejši razvoj strategije BMS (Battery Management System). BMS mora razumno nadzorovati tokove polnjenja-praznjenja na podlagi značilnosti celice, da zagotovi varno in učinkovito delovanje.
Za celice s potencialnimi pomanjkljivostmi materialnega sistema ali nezmožnostjo popolnega izpolnjevanja standardov je treba strategije testiranja prilagodljivo prilagoditi. Na primer, za celice, ki so nagnjene k širjenju, je mogoče uporabiti silo pred-zategovanja, da se prepreči širjenje in zagotovi učinkovitost. Za celice s šibkejšim sprejemanjem polnjenja je mogoče poskusiti stopenjske metode polnjenja za izboljšanje učinkovitosti polnjenja.
(2) Vzdrževanje in optimizacija množično-izdelkov
Vzdrževanje množične proizvodnje je zapleteno in kritično. Vključuje lahko{1}}potrjevanje zamenjave materiala za znižanje stroškov, iskanje stroškovno{2}}učinkovitejših surovin brez ogrožanja učinkovitosti izdelka, s čimer se poveča konkurenčnost na trgu. Istočasno morajo biti starajoče se celice podvržene validaciji zmogljivosti polnjenja-praznjenja, da se oceni vrzel med dejansko operativno življenjsko dobo in laboratorijsko življenjsko dobo, kar zagotavlja podatkovno podporo za napovedovanje in optimizacijo življenjske dobe izdelka.
Poleg tega pritožbe strank zahtevajo preverjanje reprodukcije,-poglobljeno analizo vzroka in praktične ukrepe za izboljšanje. Te naloge se razlikujejo glede na poslovno usmeritev podjetja in potrebe strank.
Za novince faza uporabe izdelka vključuje predvsem učenje posebnih testnih postopkov, temeljito razumevanje namena in načel oblikovanja vsakega testnega koraka. Po obvladovanju metod testiranja je potrebna natančna obdelava podatkov,-poglobljena analiza rezultatov testiranja in izdelava strokovnih specializiranih poročil. Če so izdelki podjetja moduli, je treba opraviti tudi testiranje modulov.
Testiranje modulov je bolj zapleteno kot testiranje celic. Poleg lastne zmogljivosti celice je treba obravnavati težave z doslednostjo, ki izhajajo iz več zaporedno ali vzporedno povezanih celic. To zagotavlja, da so parametri, kot so napetost, zmogljivost in notranji upor, med celicami med polnjenjem-praznjenjem podobni, kar preprečuje prekomerno polnjenje ali prekomerno-praznjenje posameznih celic.
Poleg tega je treba težave z dvigom temperature modula rešiti z oblikovanjem razumnih sistemov za upravljanje toplote, da se zagotovi delovanje modulov v ustreznih temperaturnih območjih v različnih pogojih. Poleg tega je treba strategijo uporabe BMS v modulih temeljito preučiti, da bi dosegli natančno upravljanje in zaščito. To je nedvomno globoko in obsežno področje, ki od praktikov zahteva nenehno kopičenje znanja in poglabljanje razumevanja skozi prakso.
V novih tovarnah energetskih baterij je razvoj celic kot dolg in zapleten maraton. Če imajo izvajalci možnost, da v celoti spremljajo projekt, poglobljeno sodelujejo v vseh fazah od analize povpraševanja in razvoja izdelka do vzdrževanja aplikacije, lahko ne le celovito obvladajo veščine razvoja celic in naberejo bogate izkušnje, ampak tudi pridobijo velik občutek dosežka, ko izdelek uspešno doseže trg in izpolni potrebe strank.
Seveda pa je ta proces poln tudi izzivov. Nadurno delo postane norma, delovni pritisk pa velik. Vendar pa praktiki še naprej rastejo in prispevajo k uspešnemu razvoju industrije novih energijskih baterij s tako visoko{2}}intenzivnimi izzivi.
priTOB NOVA ENERGIJA, podpiramo razvoj celic na vseh stopnjah-od laboratorijske linije za baterije, postavitve pilotne linije za baterije do polne-veličinerešitve linij za proizvodnjo baterij. Nudimo široko paletobaterijski materiali, ki ga podpira strokovnjaktehnična podpora za baterijeza nastajajoče tehnologije, kot so polprevodniške, natrijeve-ionske in litij-žveplove baterije. Veselimo se, da bo več kolegov delilo svoje izkušnje v oddelku za komentarje, da bi skupaj izboljšali naše razumevanje odgovornosti za razvoj celic.
