看一看：看一看;基于TRIZ理论的锌空气电池极片干嵌法成

1引言当今世界工业及社会发展的两大问题，1是传统能源日趋枯竭，2是环境污染不断恶化农村土地征收的政策。目前各类电池极片的制作方法有：热压成形法(模具法)、拉浆法、喷涂法、涂布法，在涂布法中又分为转移涂布和刮式涂布，除模具法外，这些方法多是用溶剂将电极性能材料稀释后再加工。所以又称之为湿法。现有的湿法成形不能满足要求，用这些方法加工要求极片的集流体必须是均匀的导体薄片．而锌空气电池的集流体多数是铜网或镍网，所以不太适用。目前锌空气电池的制造多采取热压成形法，此方法除效率低外，极片的致密性很难控制，该方法在实际中利用本钱高，很难大面积推行使用。本课题从锌空气电池极片的制造方法入手，基于TRIZ理论提出1种新的1体化轧制成形的高效方法--干嵌法。2 TRIZ理论及其原理TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)是俄文中发明问题解决理论的词头。该理论是前苏联G．S．Altshuler及其领导的1批研究人员，自1946年开始，花费1500人，年的时间，在分析研究世界各国250万件专利的基础上所提出的发明问题解决理论。其核心就是技术系统进化原理，依照这1原理，技术系统1直处于进化当中，解决冲突是其进化的推动力。进化速度随技术系统1般冲突的解决而降落，使其产生突变的唯1方法是解决阻碍其进化的深层次冲突。TRIZ使用进程包括掌握这些重复出现的问题、解决的模型和技术进化的模式。和使用效应的方法，然后利用TRIZ模式解决设计者遇到的问题。如图1所示，描述了这1进程。图1 TRIZ解决问题的进程

在利用TRIZ解决问题的进程中，设计者首先将待设计的产品表达成为TRIZ问题违章建筑被强行拆除有补偿吗。然后利用TRIZ中的工具，如发明原理、技术进化理论、标准解等，求出该TRIZ问题的普适解或称模拟解(Analogous solution)；最后设计者再把该解转化为领域的解或特解。如图2所示，不但描述了各个工具之间的关系，也描述了产品创新中的问题。利用TRIZ的第1步是对给定的问题进行分析；如果发现存在冲突则利用原理去解决；如果问题明确但不知道如何解决，则利用效应去解决；第3种选择是对待创新的技术系统进行进化进程的预测。以后是评价，肯定是否是满足要求。如果满足要求，则进行后序的设计工作，反之，要对问题进行再分析。图2 TRIZ流程图

3 TRIZ的方案设计方法机械产品创新方案设计系统由创新对象选择模块、方案生成模块、方案评价模块和技术支持模块组成，如图3所示。在创新对象选择模块中，利用质量功能布置(QFD)来选择所要研究的对象；在方案生成模块中拆迁补偿政策标准，利用发明问题解决原理(TRIZ)来生成多种预选方案。TRIZ的技术矛盾解决模块既可以与创新对象选择模块组合使用。也能够单独使用。对问题比较复杂，不能清楚地肯定产品创新研究对象时，就需要利用创新对象选择模块为产品创新方案设计提供明确的产品创新研究对象；而当问题比较简单时，研究对象明确时拆迁装修折旧怎么算。为缩短产品创新方案设计时问，可以跳过创新对象选择模块直接进行产品创新方案设计。方案评价模块对由技术矛盾解决模块得到的产品创新方案进行评价，从当选择最优的产品创新方案，如果没有得到最优的创新方案，则返回到创新对象选择模块，重新进行产品创新方案设计。图3 机械产品创新方案设计方法结构图

4 TRIZ在生产工艺中的利用燃料电池极片的制造属于高科技术，锌空气电池日益成为很多发达科学家研究的热门。对锌空气电池的极片成形工艺的研究是其关键。以往的极片生产工艺多采取的是湿法涂布，该工艺生产极片效率虽然高，但是其涂布出来的极片致密性不高强拆国家赔偿是标准，且该工艺涂布完后需要烘干工序。致使耗能很大。生产本钱很高。由于锌空气电池集流体为镍网或铜网，如果在该极片的生产中采取湿法涂布不适合，对集流体致密性的影响很大。如表1所示。

我们利用TRIZ-IDSS的方法对其进行创新设计的进程。这里利用的是TRIZ-IDSS的产品分析模块，该模块的进程是：(1)问题描述。输入问题的初始信息和项目目标及束缚条件；(2)建立描述问题的功能模型；(3)进行功能分析肯定问题的TRIZ解决方法；(4)根据TRIZ创新原理和效应知识库得出解决方案；(5)对得出的方案进行评价决策。并选出最优方案。4．1问题描述干嵌法生产锌空气电池工艺的问题描述，本文采用质量功能布置方法QFD。QFD方法采取系统化的、规范化的方法调查和分析顾客需求，并将其转换为产品特点、零部件特点、工艺特点、质量与生产计划等技术需求信息，使所设计和制造的产品能真正地满足设计者和顾客的需求。通过建立调查表和对调查数据的分析，建立干嵌法工艺的质量屋，对嵌法的用户需求信息与所能采取的技术措施进行质量屋分析，得出该工艺布置。表1表明了本项技术措施对干嵌法生产工艺整体性能的贡献大小。

4．2实用性分析通过对嵌法工艺各指标的分析和QFD分析所得出的结论。利用TRIZ原理得到。如表2所示的干嵌法冲突参数及解决原理表。4．3设计方案通过功能分析的结果，利用TRIZ解决问题的冲突解决原理、76种标准解和效应知识库的支持，可以得到以下解决方案：(1)采取比较成熟的滚压技术代替效率低的稳压成形技术，滚压技术可以提高效率；稳压技术对设备的要求高，加工难度大，效率很低，加工本钱大。 (2)采取抛洒布料技术来改进滚压成形工艺中存在缺点，如该工艺生产出来的极片致密性差，极片的厚度均匀性差等缺点。 (3)采取空心圆管结构代替实心管，如在布料箱的布料打料棒上采取空心结构，可增大其动力平衡性，减少振动，增大布料的均匀性。5 结论仅对TRIZ-IDSS的开发策略，体系结构和关键的具体建造技术进行了研究，与传统的研究方法相比，利用TRIZ理论使得研究更有据可依，且效率较之条件高很多，研究中通过利用该理论，提出了千嵌法成形原理，并对该工艺进行了优化，同时提高了干嵌法成形的适应性。(end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章