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锂离子电池制造质量管理、环境、智能制造与安全专业术语

Professional terminology for quality management, environment, intelligent manufacturing, and safety in lithium-ion battery manufacturing

制造质量管理术语

开卷 uncoil roll, 连续的片幅(箔材、隔膜、胶带等)被按规定的速度和张力顺序展开进入涂布的过程。

收卷 rewinding ,已经涂布烘干完成的片幅按规定的速度和张力要求,被顺序卷绕成卷状的过程。

纠偏 rectifying deviation 片幅在开卷,收卷或在涂布过程中发生位置偏移时,通过特定的机械电器系统将片幅纠正到正确的 方向和位置,或按规定的整齐度卷绕的过程。

行进间纠偏 rectifying deviation during process ,片幅在涂布或烘干时,通过辊筒的角度偏转而实现片路方向和位置保持正确的纠偏方法。

移动纠偏 motion rectifying deviation ,片幅在展开开卷或卷绕收卷过程中,通过卷轴支架的直线移动从而实现片幅保持正确的位置和方向 或规定的收卷整齐度的纠偏方法。

片幅张力 sheet tension, 片幅在开卷,涂布和收卷过程中,为保持片幅的平整展开和方向性而施加在片幅上的力。

单片对齐精度 alignment precision of single electrode, 在芯包制造中,所有的正极片或负极片在长度方向和宽度方向的包络边缘的对齐度,正极对齐度简 称 CU,负极对齐度简称 DU。

极片对齐精度 over hang precision ,芯包中正极片和负极片在同侧的包络线的差值的变化范围,简称 EU。

隔膜对齐精度 alignment precision between separator and electrodes ,芯包中隔膜与正极或负极的对齐程度,简称 FU。

芯包对齐度 jellyrollalignment metric, 芯包中极片与极片、极片与隔膜重叠的相对位置差。

料卷对齐度 rolls alignment metric, 料卷(正极片、负极片、隔膜、胶带)材料重叠相对位置误差。

极耳对齐度 auricular alignment metric ,芯包中多极耳重叠相对位置误差。

重叠余量 Overhang ,负极极片长度或宽度方向多出正极极片之外的部分。

粘度 viscosity ,浆料流动性的一种表征。反映液体分子在运动过程中相互作用的强弱,作用强(粘度大),流动难。

注:一般提到的粘度为剪切粘度。

毛刺 burr ,在极片边缘存在的尖锐金属杂物,有可能刺穿隔膜,造成电池内部发生短路。

颗粒度 particle size, 浆料中颗粒的大小即为颗粒的粒度。

固含量 solid content ,浆料固含量其实就是浆料的不挥发含量;试验方式:在一定温度下,加热确认时间,剩余物质重量 与未测试时物质质量的比值;测试方法:有红外线、烘烤两种方式。

面密度 surface density ,电极经涂敷工序后,单位面积涂敷电极材料的重量。

压实密度 compacted density, 电极经碾压工序后,单位体积涂敷电极材料的重量。

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涂布干厚度公差 dry coating thickness tolerance ,被涂布物质在片幅上被烘干后的厚度均匀性公差,根据涂布工艺是否为单面和双面,分为单面干厚 度公差和双面干厚度公差。

良品率 yield rate ,原料合格的情况下,经检测符合要求的产出品占投入材料理论可生产总数的百分比。

产线合格率 line yield ,出电芯数占投入电芯数的百分比。

注 1:投入电芯数:投料时,按照材料计算,能够做成最少电芯材料投入数。

注 2:产出电芯数:电芯封口成型,外观良好,不漏液,化成后能带电的电芯数。检测点为最终化成、检测完成能 够带电入库的电芯(满足电压平台)。

测试合格率 test pass yield ,测试合格电芯数占产出电芯数的百分比。

注:测试合格电芯数:电芯经过成化后,测试电池参数满足容量、电压、内阻、自放电要求的电芯数。

配对合格率 pair pass yield ,配对电芯数占合格电芯数的百分比。

注:配对电芯数:满足组合配对分档的要求的电芯数,指落在配对要求范围内的电芯数量,主要指容量、内阻、自 放电的范围。这里主要考核电芯的一致性,可以用容量、内阻、自放电的西格玛值来体现。

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电芯直通率 first pass yield of cell ,在电芯生产过程中,从第一道工序到最后一道工序都一次性就通过了所有测试的合格电芯数量与投 入电芯数的百分比。 电芯直通率=产线合格率×测试合格率

注:经过生产线的返工或修复才通过测试的产品,将不被列入直通率的计算中。

电芯成品率 yield of cell, 满足组合配对分档的要求的电芯数占生产电芯开始的投入电芯数的百分比。 电芯成品率=产线合格率×测试合格率×配对合格率

注 1:电芯成品率,反映动力电池电芯制造的水平的综合指标。

注 2:在电芯制造领域,没有返修的机会(在内部个别组装工序可能存在返修合格的机会),可以认为电芯成品率就 是直通率。

材料利用率 material utilization, 材料利用率是指合格品中包含的材料的量(价格)在材料(原材料)总消耗量中所占的比重,即已 被有效利用的材料占实际消耗的材料的百分比。

工序材料利用率 process material utilization, 在电池制造过程中的各工序中,合格品中包含的材料数量占该工序投入原材料总消耗量的比重,即 在该工序中已被有效利用的材料占实际消耗材料的百分比。

整体材料利用率 overall material utilization, 在电池生产过程的整个过程中,最终能满足组合配对分档要求的电池所包含的材料数量在材料(原 材料)总消耗量中所占的比重。

稼动率 utilization, 设备在所能提供的时间内为了创造价值而占用的时间所占的比重。

生产效率 efficiency ,指设备单位时间的生产产能,通常单位为 PPM。

过程能力指数 process capability index,CPK 过程能力满足技术标准的程度。

注:过程能力指数的值越大,表明产品的离散程度相对于技术标准的公差范围越小,因而过程能力就越高;过程能 力指数的值越小,表明产品的离散程度相对公差范围越大,因而过程能力就越低。

关键产品特性 key product characteristic,KPC 产品关键的参数、性能。 示例:功能、性能参数、外观设计等。

关键控制特性 key control characteristic,KCC 生产过程中关键的控制特性。 示例:关键控制项、关键设备的参数、或重要工序过程参数等。

六西格玛 six sigma ,六西格玛源于统计原理,是一套系统的、集成的业务改进方法体系,旨在通过严谨的流程和科学的 方法实现组织业务流程突破性改进和设计创新减少变异,消除浪费,提高质量和效率,提升顾客和利益 相关方满意的系统化、结构化的业务改进与创新模式。

质量管理 quality management ,关于质量的管理。

量追溯 quality traceability ,通过产品的质量信息和制造过程信息找出产品质量缺陷产生的原因。

正向追溯 forward traceability ,系统通过输入生产产品的二维码,获取产品在每个加工生产环节的工艺参数、加工履历、各工序加 工时间、操作人员信息、设备点检维修记录等及相关质量信息,以自上而下的方式实现产品信息的正向 追溯。

反向追溯 reverse traceability, 系统通过按照时间范围、批次号、产品状态、关键参数范围进行单项或多项综合查询出符合查询条 件的产品条码和相关质量信息,以自下而上的方式实现产品信息的反向追溯。

双向追溯 two-way traceability ,系统同时进行正向追溯和反向追溯。

工序追溯 process tracing, 通过产品的质量信息具体针对制造过程中某一个制造工序的相关过程信息进行查询分析,找出产品 质量缺陷产生的原因。

控制图 control chart ,为检测过程、控制和减少过程变异,将样本统计量值序列以特定顺序描点绘出的图。

质量控制 quality control ,质量管理的一部分,致力于满足质量要求。

质量管理体系/质量保证 quality management system /quality assurance, 在质量方面指挥和控制组织的管理体系。

注:质量管理体系是组织内部建立的、为实现质量目标所必需的、系统的质量管理模式,是组织一项战略决策。

监控与数据采集 supervisory control and data acquisition ,用于监测和控制工艺过程的软件系统。它们可视化过程的执行、记录过程数据,并允许操作员控制 设备和过程。该过程界面需要适当的控制和通信基础设施。

统计过程控制 statistical process control ,着重于用统计方法减少过程变异、增进对过程的认识,使过程以所期望的方式运行的活动。包括过 程控制和过程改进两部分。

统计质量控制 statistical quality control ,监视对时常采样结果质量标准的符合性。

返工 rework, 为使不合格产品符合要求而对其采取的措施。

返修 repair, 为使不合格产品满足预期用途而对其采取的措施。

缺陷 defect ,产品与预期或规定用途有关的不合格。

零缺陷 zero defect ,产品满足预期或规定用途有关的全部要求。

报废 discard ,生产的产品不合格且无法经过返工使符合要求,从而将产品作废处理。

纠正 correction, 为消除已发现的影响产品不合格产品因素而所采取的措施。

降级 degradation ,为使不合格产品符合低于原有的要求而对其等级降低的变更。

预防措施 preventive action, 为消除潜在不合格或其他潜在不期望情况的原因所采取的措施。

纠正措施 corrective action ,为消除不合格的原因并防止再发生所采取的措施。

失效模式分析 failure mode analysis ,用来分析当前和以往过程的失效模式数据,以防止这些失效模式将来再发生的正式的结构化程序。

潜在失效模式与后果分析 failure mode and effect analysis,FMEA 模拟和识别潜在的风险,并对结果进行分析的一种防错技术,是一种重要的预防和总结经验的手段。

注:分为两种方式,一种是设计潜在失效模式与后果分析(DFMEA),另一种是制造潜在失效模式与后果分析(PFMEA)。

生产件批准程序 production part approval process,PPAP 一种顾客对供方供货过程的控制管理模式,该程序规定了生产件、散装材料的顾客批准的过程和要 求,为组织向顾客提供样品和文件提供了规范性指南。

关键质量特性 key quality characteristics ,若超过规定的特性值要求,会直接影响产品安全性或产品整机功能丧失的质量特性。

重要质量特性 important quality characteristics ,若超过规定的特性值要求,将造成产品部分功能丧失的质量特性。

次要质量特性 secondary quality characteristics, 若超过规定的特性值要求,暂不影响产品功能,但可能会引起产品功能的逐渐丧失的质量特性。

制造环境术语

洁净度 cleanliness ,洁净环境内单位体积空气中含大于或等于某一粒径悬浮粒子的统计数量来区分的洁净程度。

洁净车间 clean workshop, 对尘粉及微生物污染规定需要进行环境控制的车间。其建筑结构、装备及其使用均具有减少对该区 域内污染源的介入、产生和滞留的功能。其他相关参数诸如:温度、温度、压力也有必要控制。

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风淋室 room for cleaning human body ,人员在进入洁净区之前按一定程序进行净化的房间。

物料净化用室 room for cleaning material, 物料在进入洁净区之前按一定程序进行净化的房间。

粒径 particle size ,由给定的粒子尺寸测定仪响应当量于被测粒子等效的球体直径。对离散粒子计数、光散射仪器采用 当量光学直径。

悬浮粒子 airborne particles ,用于空气洁净度分级的空气中悬浮粒子尺寸范围在 0.1~1000μm 的固体和液体粒子。

车间粉尘浓度 workshopparticle concentration ,生产车间内单位体积空气中悬浮粒子的含量。

车间相对湿度 workshop relative humidity, 生产车间的相对湿度。

车间温度 workshoptemperature, 生产车间的温度。

智能制造术语

智能制造 intelligent manufacturing ,基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的 各个环节,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。

智能制造系统 intelligent manufacturing system ,采用人工智能、智能制造设备、测控技术和分布自治技术等各学科的先进技术和方法,实现从产品 设计到销售整个生产过程的自律化。

设备层 equipment level ,企业利用传感器、仪器仪表、条码、射频识别、机器、机械和装置等,实现实际物理流程并感知和 操控物理流程的层级。

控制层 control level ,用于工厂内处理信息、实现监测和控制物理流程的层级,包括企业常用的可编程逻辑控制器(PLC)、 数据采集与监视控制系统(SCADA)、分布式控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)等系统。

车间层 workshop level ,企业利用制造执行系统(MES)等系统,实现生产期望产品的工作流(包括记录维护和流程协调) 及面向工厂/车间的生产管理的层级。

中间件层 middle layer, 网格计算的核心,负责提供远程进程管理、资源分配、存储访问、登录和认证、安全性和服务质量 等。

产品生命周期管理 product lifecycle management,PLM 以产品的整个生命周期过程为主线,从时间上覆盖产品市场调研、概念设计、详细设计、工艺设计、 生产准备、产品试制、产品定型、产品销售、运行维护、产品报废和回收利用等的全过程,从空间上覆 盖企业内部、供应链上的企业及最终用户,实现对产品生命周期过程中的各类数据的产生、管理、分发和使用。

产线管理系统 line management system,LMS 在数字化车间的基础上,以生产产线为对象,提供制定生产任务、投料与领料、工序计划与派工、 生产检验,到产品入库全过程监督与控制的系统。

应用软件 application software,APP 针对智能移动终端设备开发的专门解决应用问题的软件。

应用程序接口 application program interface,API 应用软件与应用平台之间的接口,提供跨接的所有服务。

资源要素 resources elements ,企业进行生产时所需要使用的资源工具,包活设计施工图纸、产品工艺文件、原材料、制造设备、 生产车间和工厂等物理实体,也包括电力、燃气等能源以及人员。

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系统集成 system integration, 通过二维码、射频识别、软件等信息技术集成原材料、零部件、能源、设备等各种制造资源由小到 大实现从智能装备到智能生产单元、智能生产线、数字化车间、智能工厂,乃至智能制造系统的集成。

互联互通 interconnection ,通过有线、无线等通信技术,实现机器之间、机器与控制系统之间、企业之间相互连接的功能。

信息融合 information fusion ,在系统集成和通信的基础上,利用云计算、大数据等新一代信息技术,在保障信息安全的前提下, 实现信息协同共享。

物联网 internet of things,IOT 通过感知设备,按照约定协议,连接物、人、系统和信息资源,实现对物理和虚拟世界的信息进行 处理燕作出反应的智能服务系统。

注:物即物理实体。

智能生产 smart production, 以产品设计端为输入、以对服务端的输出为终点的产品生产过程,通过应用信息化、自动化、大数 据仿真分析等技术手段,提高各数字化车间之间的协同制造能力。对产品质量、成本、能效、交期等进 行闭环、持续的优化提升,并实现柔性化、网络化、智能化、可预测的协同生产模式。

智能工厂 smart factory, 通过系统集成、数据互通、人机交互、柔性制造、以及信息分析优化等手段,实现从产品设计到销 售,从设备控制到企业资源管理所有环节的信息高效闭环交换、传递、存储、处理的离散制造工厂。

产品定义数据 product definition data, 对被设计或制造产品的基本工程特征进行描述的数据。 示例:产品的物理形状、尺寸以及其他说明组织。

产品全生命周期 product total cycle, 包括市场需求调研阶段、产品开发阶段、产品设计阶段、销售阶段和售后服务阶段等的全部时间的 总称。

原始数据 raw data, 是一个数据集,经授权,可以在检验和验收过程中作进一步处理。

智能装备 smart equipment, 除基本功能外具有数字通信和配置、优化、诊断、维护等附加功能,具有感知、分析、推理、决策、 控制能力的设备或装置。

详细生产排产 detailed production scheduling ,组织和构造生产现场作业计划的集合,并对单个或多个产品的相关生产顺序进行排序。

协同能力 cooperating ability ,分布的组织/组织单元在计算机支持的协同工作环境下共同工作的能力,如并行工作、协调、冲突 解决、信息互换等。

产品数据管理 product data management ,指对整个产品生命周期内的产品设计、制造数据及产品管理数据进行管理。

人机交互 man-machine interaction, 人与机器互相配合共同完成一项任务的过程。

人机界面 human machine interface,HMI 在操作人员与设备之间提供直接对话并能使操作人员控制和监视设备运行的设备部件。

注:这种部件可能包括手动操作件、指示器件及屏幕。

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柔性 flexibility ,系统所具有的快速而经济地适应环境变化或由环境引起的不确定性的内在能力。

基于模型的设计 model based design,MBD 利用数字化和可视化的方法来解决问题和设计相关复杂控制的算法。

数字化车间 digital workshop ,以生产对象所要求的工艺和设备为基础,以信息技术、自动化、测控技术等为手段,用数据连接车 间不同单元,对生产运行过程进行规划、管理、诊断和优化的实施单元。

注:在本文件中,数字化车间仅包括生产规划、生产工艺、生产执行阶段,不包括产品设计、服务和支持等阶段。

数据资产 data asset ,由数据组成的任何实体。 示例:数据库就是由数据记录组成的一个数据资产。

数字化 digitalization ,以数字形式表示(或表现)本来不是离散数据的数据。具体地说,也就是将图像或声音转化为数字码, 以便这些信息能由计算机系统处理与保存。在信息化时代,数字化已经变成代表信息化程度的一个重要 指标。

数字化制造 digitized manufacturing, 一种利用数字化定量表述、存储、处理和控制方法,支持产品生命周期和企业的全局优化的制造技 术。它是在计算机网络技术与制造技术的不断融合、发展和广泛应用的基础上产生的全新技术。其内涵 可以包括: a) 以 CAD/CAM/CAE 为主体的技术; b) 以 MRPII、MIS、PDM 为主体的制造信息支持系统; c) 数字控制制造系统等。

数字孪生 digital twin, 充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿 真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。

机器数据采集 machine data acquisition ,用于规划和控制生产工单的参数、生产指标、状态和机器运行时间的相关信息。

生产数据采集 production data acquisition, 收集当前运行过程中的数据和状态信息。 注:如工单状态、生产指标,如数量、体积、重量、质量数据等。

系统集成技术 system integration technology, 把来自各方的各类部件、子系统、分系统,按照最佳性能的要求,通过科学方法与技术进行综合集 成,组成有机、高效、统一、优化的系统。 注:系统集成包括信息集成、功能集成、过程集成及企业集成。

追溯 tracing ,提供资源和产品使用的组织记录的活动,利用跟踪信息从任何节点向前或向后追踪。

安全类术语

锂枝晶 lithium dendrites, 锂电池在充电过程中锂离子还原时形成的树枝状金属锂。

注:锂在负极侧出现时锂的形态不一定是锂枝晶,统称为析锂,英文为 lithium plating。

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内短路 internal short circuit, 由锂电池内部存在缺陷(如毛刺、锂枝晶等)刺穿隔膜,造成正负极片接触的现象。

热失控 thermal runaway, 电池单体放热连锁反应引起电池温度不可控上升的现象。

热扩散 thermal propagation, 电池包或系统内由一个电池单体热失控引发的其余电池单体接连发生热失控的现象。

滥用 abuse ,没有按照制造商/供应商或电池化学体系的要求使用电池的行为。可能对人体、环境产生损伤或不 良影响,或者对电池性能造成损害。

泄漏 leakage, 有可见物质从电池单体、模块、电池包或系统中漏出至试验对象外部的现象。

泄气 venting, 单体电池或电池组中内部压力增加时,气体通过预先设计好的方式释放出来。

破裂 rupture, 由于内部或外部因素引起单体电池外壳或电池组壳体的机械损伤,导致内部物质暴露或溢出,但没 有喷出。

起火 fire ,单体电池、模块、电池包或系统任何部位发生持续燃烧 (单次火焰持续时间大于 1s)。火花及拉弧 不属于燃烧。

爆炸 explosion ,突然释放足量的能量产生压力波或者喷射物,可能会对周边区域造成结构或物理上的破坏。

安全 safety ,未发生非预期风险。

风险 risk ,潜在发生的损害及其严重性影响的总称。

危害等级 hazard level ,指危险的潜在严重性的度量。

注:其量度依据的是人为差错、环境、设计特性、规程缺陷、子系统或部件的故障的最坏影响。

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