[線上直播]鋰電池製程-實驗設計多目標最佳化

[線上直播] 鋰電池製程-實驗設計多目標最佳化 (Minitab精華班)

上課地址:工研院光復院區一館 609教室 (新竹市光復路二段321號一館 609教室) * 實際上課地點,請依上課通知為準!

時數:12

起迄日期:2022-02-22~2022-02-23

聯絡資訊:黃小姐/03-5732034

報名截止日:2022-02-18

課程類別:人才培訓(課程)

活動代碼:2321050007

課程介紹

鋰電池的製程有十幾個過程,其中最關鍵製程是前三個: 漿料配置/塗布/碾壓,這關鍵製程涉及研發、生產及品管等人員,研發人員要進行創新開發各項配方與參數,生產人員則要進行製程改善、微調配方與參數,這些都需要透過科學化系統化的實驗設計方法來進行,以達事半功倍之效果與效率。

 

實驗設計(Design of Experiments DOE),係一種安排實驗和分析實驗數據的數理統計方法;實驗設計主要對實驗進行合理安排,以較小的實驗規模(實驗次數)、較短的實驗周期和較低的實驗成本,獲得理想的實驗結果以及得出科學的結論。實驗設計是一套非常科學化、系統化之研發創新之極佳利器,能達到多目標最佳化、大幅縮短新產品的開發時間、快速提高產品品質、有效降低生產成本等效益,已為各國先進企業廣泛採用。

 

鋰電池的漿料配置製程可說是典型的配方及工程參數實驗設計問題,簡介如下:

1.  LiCoO2/LiNiO2/LiMn2O4此三種材料,若要混合使用,該如何進行實驗設計?

2.  鈷酸鋰/磷酸鋰鐵/三元材料:此三類材料,若要混合使用,該如何進行實驗設計?

3.  黏結劑不同顆粒與分子量大小,若要混合使用,該如何進行實驗設計?

4.  導電碳添加劑(石墨/碳黑/乙烯黑) 此三種原料,若要混合使用,該如何進行實驗設計?

5.  活性物質/黏結劑/導電碳/溶劑:此四/五種材料,若要混合使用,該如何進行實驗設計?

6.  漿料配方/攪槳工程參數等等輸入,要管控固含量/流變等等輸出,如何求得多目標最佳化?

鋰電池的塗佈乾燥製程可說是典型的因子實驗設計問題,簡介如下:

此有三個步驟(漿料,塗佈,乾燥),六個變數(固含量,溶劑種類,塗重,塗佈速度,風溫,風速)

1.      可對單因子進行多水準實驗比較:我們可採用One-way ANOVA來評估適用的水準;

2.      可對雙因子進行多水準實驗比較:我們可採用Two-way ANOVA來評估適用的水準;

3.      六個變數兩水準:我們可採用部分因子設計26-3,減少實驗次數,用來篩選關鍵要因;

4.      關鍵要因四個變數兩水準:我們可採用全因子設計24,用來獲取因子間交互作用量;

5.      四個變數兩水準:我們可採用部分因子設計24-1,減少實驗次數,但要忽略高階交互作用;

6.      多個變數輸入,要管控溶劑殘留量/引張強度/製造成本輸出,相互影響下如何求得多目標最佳化?

7.  不同的正極材料/配方組成/粒子大小/不同「輾壓」密度緊密堆積(孔隙率),會影響倍率放電vs.電容量維持率,該如何進行參數實驗設計?

課程特色/目標

n  課程目標

n   針對鋰電池關鍵製程: 鋰電池的漿料配置製程與塗佈乾燥製程,剖析其實驗設計及數據解析等手法。

n   教導學員學習如何用Minitab軟體來「設計與解析」各種研發創新題目。

n   少談理論,多講範例,教您快速學習最高階最實用之「因子實驗設計」與「混合設計」,內含鋰電池的漿料配置製程與塗佈乾燥製程實驗設計案例及數據解析。

 

n  課程特色

n   透過鋰電池的漿料配置製程與塗佈乾燥製程,解說實驗設計之理論、架構及方法步驟,並使用Minitab軟體工具來快速完成案例之實驗設計與數據解析,理論與實務並重,讓學員發揮即學即用的效果。

n   藉由Minitab軟體實務多個案例練習(含鋰電池製程案例)讓學員輕鬆瞭解實驗設計、因子實驗設計、與混合設計運用方法與原則。

n   先簡述實驗設計之基本理論,再來學習每個實驗設計之多個Minitab範例。

n   讓學員容易使用Minitab軟體來「設計」各種改善與實驗題目。

n   讓學員容易了解「解析」Minitab軟體運算結果,正確而全面性掌握改善與實驗之結果。

課程對象

 參與鋰電池的漿料配置製程與塗佈乾燥製程相關的人員,包括新產品規畫小組、產品開發與設計工程師、生產技術(工程技術)工程師、品質工程人員、製程改善專案小組。
 對於研發工作有初步概念者,或對於Minitab軟體有初步概念者。
 研發/設計人員學習2K+Nc、多種混合方法,多目標最佳化,Minitab可輕鬆進行「設計與解析」。
 研發部門相關工作人員
 設計、品質、製造、技術部門之工程師及高級工程師
 

講師簡介

翁顧問

1. 服務於工業界35年, 歷任研發、生產、品保之部門主管諸職,經歷豐富而完備。
2. 使用Minitab來從事〈六標準差專案改善活動〉與〈實驗設計與解析〉之上課與輔導工作已有十五年經驗。
3. 擅長使用Minitab軟體來「設計」各種改善與實驗題目。並擅長「解析」Minitab軟體運算結果,正確而全面性掌握改善與實驗之結果

【講授經歷】: 
杜邦(DuPont)桃園廠、陶氏化學(Dow)竹南廠、國巨、鼎元光電、聯亞光電、美商慧盛、鈺邦科技、台灣永光、南港輪胎、漢民科技、愛爾蘭商速聯、拓凱實業、中鋼、智慧機械科技中心、中科院、工研院等多家知名企業等。
 

課程大綱

一. 鋰電池製程之因子實驗設計法 
因子設計法
1.各種實驗設計方法之差異性比較表(適用性、差異性與互補性)
2.變異數分析(ANOVA)
3.全因子實驗設計(2K)
   鋰電池的漿料配置製程:    Cathode-Thickness/Anode-Thickness/Cathode-Porosity/Anode-Porosity
   對Y1=energy,Y2=power,如何進行四因子兩水準的實驗設計與解析?
4.部分因子實驗子設計(2K-P)
   鋰電池的塗佈乾燥製程:
   固含量/塗重/塗速/風溫/風速對Yi=溶劑殘留量/製造成本/Peel Strength ,如何進行五因子兩水準的多目標最佳化的實驗設計與解析?
 

反應曲面設計法
5.最佳化實驗設計法(反應曲面法:Response Surface)
6.多目標 (Multiple Responses)最佳化實驗設計法


二. 鋰電池製程之混合實驗設計法:
1. Simplex Lattice Design 及範例演練
2. Simplex Centroid Design 及範例演練
3. Extreme Vertices Design 及範例演練
4. Extreme Vertices Design + 工程參數 及範例演練
5. 鋰電池的漿料配置製程實務應用案例內容(AM/CB/CNF/Binder)
     CB=20%/10%/1%,評估AM/CNF/兩種Binder原材混合配方,以獲取使用三種原材料之最佳配方比例

詳細課程大綱,請下載DM

課程資訊

 舉辦地點/方式: 為因應疫情防疫規定,本場次課程將以線上為主,後續將視中央疫情規定配合調整討論是否改為實體辦理。線上直播,採用Cisco Webex
如何進行線上教學: 
1. 加入會議方式:建議使用 Webex 桌面應用程序加入會議,下載會議軟體:Cisco Webex
2. 確定開課前一周用Email寄送上課通知、講義電子檔(或掛號寄送紙本)、Webex Meetings連結網址及Webex_Meetings_與會者操作手冊,屆時請詳閱。
3. 依上課通知,於課程前30分鐘,與學員進行連線測試,確認: 署名,操作,及喇叭、麥克風及視訊等設定。
實際上課地點/方式,請依上課通知為準!

舉辦日期:2022年02/22 (二)、02/23 (三),09:30~16:30,共計12小時
 報名截止日期:2022/02/14
課程費用(線上直播): 
        一般每人$9,000元;早鳥(上課前三周) $8,000。
 報名方式 (請先報名以取得早鳥優惠價,暫時還不用繳費,約上課前1~2周才會通知繳費)
 課程洽詢:黃小姐03-5732034或 email至 Email住址會使用灌水程式保護機制。你需要啟動Javascript才能觀看它
 
 

常見問題

1. 為確保您的上課權益,報名後若未收到任何回覆,敬請來電洽詢方完成報名。提早報名可確保早鳥優惠價且不用先繳費,待開課前1~2周收到確認開課及繳費通知時才需繳費。
2. 因課前教材、講義及餐點之準備及需為您進行退款相關事宜,若您不克前來,請於開課三日前告知,以利行政作業進行並共同愛護資源。
3. 若原報名者因故不克參加,但欲更換他人參加,敬請於開課前二日通知。
4. 出席率達80%以上,將可取得產業學院之培訓證書。
5. 尊重老師之智慧財產權,授課時請勿錄影錄音。
6. 視疫情狀況,本課程保留實體授課或線上授課之權利。
7. 學員若能自行攜帶筆電,可下載Minitab試用版(免費30天試用,請勿太早安裝),則其輔助學習效果更佳。本精華班授課亦適用於無攜帶筆電之學員。
請自行安裝Minitab試用軟體(上課通知內將含安裝注意事項),本課程不提供該軟體。
 

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