中电集团18所化成班QC小组提高电化学浸渍极板质量侧记

　　“天津有个中国电子科技集团公司第18研究所，第18研究所有个第6研究室，第6研究室有个极板浸渍化成班，我就是这个班的班长。”以这样的介绍方式作了开白场之后，李永利又说：“要说在质量管理方面使我得到最大锻炼的事，就是2005年我们班成立的极板浸渍化成班QC小组（以下简称QC小组），2006年，我们的QC小组完成了‘缩短浸渍时间，提高电化学浸渍极板一次合格率’的课题，并获得了2007年中国电子工业质量管理协会质量管理小组一等奖。”

　　极板浸渍化成班所在的中电集团第18研究所，是以研制物理与化学电源为主的专业电源研究所，同时也是国家军事电子类科研院所。其中第6研究室主要从事航天器用储能电源的研制和生产，多年来先后为我国多种系列卫星产品提供了高质量、高可靠性的储能电源。该室极板浸渍化成班主要负责各个工程型号配套电源极板浸渍化成工作。

　　选题：3个改进理由

　　电化学浸渍极板这么专业的工作到底是什么？极板浸渍化成班在这个工作中主要承担什么角色？为什么要“缩短浸渍时间，提高电化学浸渍极板一次合格率”？据李永利介绍，通俗地说，电化学浸渍极板就是在特定的设备内，对一些型号的配套电源极板放置在一定比例的配制溶液中浸渍，使其达到相关的质量标准。李永利说：“当时我们做这个选题的理由主要集中在以下3个方面。”

　　第一，以前对这些极板的浸渍主要是采取化学浸渍的方法。但化学浸渍与电化学浸渍相比，在原材料消耗、浸渍时间、人力消耗等方面都有一定的差距。而电化学浸渍除了具有活性物质利用率高、电极能量保持能力强、循环使用时间长、电极使用寿命长等优点外，还有一个突出优点就是能够大幅缩短浸渍周期，节省人力、物力。

　　第二，在实际应用中，电化学浸渍工艺仍需要不断改进。从QC小组对前期采用电化学浸渍极板的记录进行统计、分析可以看出，虽然极板经过两次浸渍之后均能达到所需的质量，但第一次浸渍达到质量要求的合格率很低，而且浸渍总时间较长，大多数产品需要二次浸渍后才满足质量要求。

　　第三，电化学浸渍生产规模比较小，导致完成生产任务的能力不高。李永利举例说，对于浸渍规格为120mm×240mm的极板，采用电化学浸渍，每次只能浸渍60~90片，比采用原来的化学浸渍减少200多片。“当然这与我们的电化学浸渍设备还处于中试阶段有关，说明其生产规模还有很大的提升空间，因此，在2005年，我们成立了这个有9名组员的QC小组，发起了对改进电化学浸渍极板一次合格率100%的进攻。”李永利说。

　　放矢：瞄准100％合格率

　　按照这样的思路，QC小组确定了“将电化学浸渍极板从第二次合格率100％提升为一次浸渍合格率100％，浸渍时间缩短到5小时以内”的目标。但能不能实现这个目标，必须要进行可行性分析并做好多方面的准备。从许多方面的情况分析看，QC小组是有能力完成这个改进任务的。

　　首先，人员素质看，小组成员均为多年从事极板烧结、浸渍工作的技术人员，有着丰富的工作经验，对各种极板的特性有着深入的了解。在成立QC小组后，小组成员均进行了技术培训，不仅对其原理有详尽的了解，而且对新的电化学浸渍设备能进行熟练操作。同时，小组成员责任心强、团结肯干，是一支特别能吃苦、特别能战斗的团队。

　　其次，从硬件设施和技术手段上看，已经具备了改进的条件。

　　针对电化学浸渍的工艺特点，他们自行设计、建起了耐腐蚀性好、仪表自动控制的电化学浸渍设备；2005年年初开展了“航天用镍正极电化学浸渍技术实用化工艺研究”，摸索出了“半封闭式乙醇一水二元体系”电化学浸渍的工艺参数，确定了用于实际生产的工艺流程，为顺利完成QC小组活动提供了有力保障。另外，国内外对电化学浸渍的研究成果，也为实施这项活动提供了帮助。

　　最后是领导重视。无论是室领导还是所领导，对该项工艺的应用研究都十分重视，给予了充分的支持和帮助并积极参与。

　　对策：分解改进指标

　　针对极板一次浸渍不合格的原因，小组成员从人、机、料、法(注：环境因素对本工艺的影响可忽略不计)等方面进行了调查研究，从操作人员操作技能、人员责任心、设备稳定性、原材料杂质、基板是否达标、浸渍电流密度、浸渍液pH值、浸渍液比重、浸渍液温度等10个方面进行分析整理，做出因果分析图，并运用“头脑风暴法”，最终确定浸渍电流密度、浸液PH值、浸渍液比重3个因素是影响电化学浸渍极板质量的主要因素。

　　要因找出后，QC小组把这3项任务分别分解到小组成员身上。其中，确定最佳的浸渍电流密度试验由组员呙成、相义伟承担；对浸渍液不同pH值试验由李永利、张萃科负责；进行不同浸渍液比重的浸渍试验则由高恭烈、吕强负责。在具体的实施过程中，他们采取了3项对策：

　　对策一：针对浸渍电流密度这一参数，他们在确定其他因素的基础上，对其进行了研究，最终确定了比较理想的参数。同时在每次浸渍过程中，对极板质量进行监测，根据质量情况对电流密度进行了微调。

　　对策二：pH值偏高，会导致极板浸渍后期浮粉严重，堵塞极板微孔，影响浸渍液有效浸入微孔，进而影响极板质量。为此，小组成员采取了适当降低浸渍液pH值的方法来解决这一问题，通过试验，他们确定了比较理想的浸渍液pH值。

　　对策三：活动前，极板浸渍液的比重为1.25～1.30，虽然在延长浸渍时间及增加浸渍次数的情况下，也能使极板得到较为理想的效果，但这无疑增加了浸渍周期及其他消耗。因此，小组成员对浸渍液的元素比例进行了较大的调整，通过对比试验，一次性浸渍后，质量较以前有较大提高。

　　巩固：最佳“备战”状态

　　QC活动结束后，要对QC成果采取巩固措施。李永利介绍，他们采取的巩固措施包括：定期对浸渍液进行比重及其离子含量的检测，使其始终处于最佳的“备战”状态；定期对浸渍设备进行有效维护，保证其不“带病”工作；由于本组人员流动性较大，因此及时对新上岗的人员进行培训，使其尽快在其岗位上发挥作用。

　　而检验QC活动的实际效果，最终还要从两方面衡量。首先看质量效益，这要靠对比数据说话。“与开展活动前进行试验的同一批次极板的电化学浸渍试验对比，我们的3批极板均一次浸渍合格，浸渍时间均保持在4.5小时，可以说质量效益是明显的。”李永利说：“其次，从技术效益上看，开展本次QC活动，不但及时解决了电化学浸渍需两次浸渍才能达到质量合格的难题，同时也为我们18所开展规模化的电化学浸渍生产奠定了基础。”