[发明专利]一种锂离子动力电池生产物流系统优化方法

权利要求书

1.一种锂离子动力电池生产物流系统，其特征在于：包括极片制作工段、电芯制作工段和化成分容工段，所述极片制作工段包括自动配料上料、混合搅拌、极片涂布、碾压分切工序，所述电芯制作工段包括制片、卷绕、组装和注电解液工序，所述化成分容工段包括封口、老化、分选和出货工序。

2.根据权利要求1所述的锂离子动力电池生产物流系统，其特征在于：所述极片制作工段具体包括自动配料、搅拌、涂布、冷压、模切、分条工序，负责完成正负极片的制作；所述搅拌工序完成正负极浆料的制备，正负极浆料的制备包括液态与固态物料间的相互混合、溶解、分散；所述涂布工序将正负极浆料均匀地分别涂覆在正、负极极片上；所述冷压工序对极片进一步压实；所述模切和分条工序完成将整卷极片分切成指定的尺寸形状。

3.根据权利要求1所述的锂离子动力电池生产物流系统，其特征在于：所述电芯制作工段完成电池的成型，具体包括卷绕、热压、X-Ray检测、超声波焊接、软连接焊接、装支架、包Mylar、入壳、预焊、满焊、前氦检、烘烤和一次注液工序，其中，卷绕工序完成将正负极极片、隔膜卷绕组合成裸电芯；之后进行封装焊接过程，再进行烘烤工序进行除水；注液工序完成将电解液加入到电芯中。

4.根据权利要求1所述的锂离子动力电池生产物流系统，其特征在于：所述化成分容工段完成对电池的激活检测，具体包括入化成钉、高温静置、拔化成钉、负压化成、插化成钉、高温静置、二次注液、后氦检、满充、OCV1测试、高温静置、OCV2测试、常温静置、OCV3测试、分容、分选和入库工序。

5.一种锂离子动力电池生产物流系统优化方法，其特征在于：连续完成相同的两个产品所需的间隔时间为生产线的节拍，所述生产线的节拍的计算公式如下：

式中：CT表示生产线的节拍；TW表示有效实际总工作时间；Q表示有效实际总工作时间内的成品数量；

选取生产线平衡率、设备利用率、单位产出能源消耗作为评价指标对生产物流系统生产性能进行定量评价和优化；

生产线平衡率：用于评价生产系统中各个加工设备的节拍匹配程度的指标，其计算公式为：

式中：∑T_i为各工序节拍总和；n为总工位数；T_max为瓶颈工序的节拍；

当P≥90％时表示生产线平衡达到优，80％＜P＜90％时表示生产线平衡为良，P≤80％则生产线平衡较差；

设备利用率：在整个加工周期内有效工作时间与总时间的比值，其计算公式：

式中：working为设备利用率；T_working为设备有效工作时间；T_total为总时间；

单位产出能源消耗：生产线每生产一个单位的产品需要消耗的能源，其计算公式：

式中：η为单位产出能源消耗；Q_total生产线总产能；E_total为生产线能源总消耗量；

综上所述：最终的生产效能优化目标数学模型如式(4)所示：

式中：n表示生产线上工作站数目；working_i表示生产线上第i个工作站的利用率；max(working_i)表示生产线上最大的设备利用率；F表示生产线总产能。