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リチウム電池製造工程1:均質化-コーティング-ローラープレス

導入:

リチウム電池リチウム二次電池は、リチウム金属またはリチウム合金を負極材料とし、非水電解液を使用する電池の一種です。リチウム金属は非常に活性な化学的性質を持つため、その加工、保管、使用には極めて高い環境要件が求められます。次に、リチウム電池の製造における均質化、コーティング、圧延工程について見ていきましょう。

正極と負極の均質化

リチウムイオン電池の電極は、電池セルの最も重要な構成要素です。正極・負極均質化とは、リチウムイオン電池の正極シートと負極シートに塗布するスラリーを調製する工程を指します。スラリーの調製には、正極材料、負極材料、導電剤、バインダーを混合する必要があります。調製したスラリーは均一で安定した状態である必要があります。

リチウム電池メーカーはそれぞれ独自の均質化プロセス処方を持っています。均質化プロセスにおける材料の投入順序、投入割合、撹拌プロセスは、均質化効果に大きな影響を与えます。均質化後、スラリーの固形分、粘度、細かさなどを検査し、スラリーの性能が要求を満たしていることを確認する必要があります。

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コーティング

コーティングプロセスは、流体特性の研究に基づき、単層または多層の液体を基材に塗布するプロセスです。基材は通常、柔軟なフィルムまたは裏打ち紙であり、塗布された液体コーティングはオーブンで乾燥または硬化され、特殊な機能を持つフィルム層を形成します。

コーティングはバッテリーセルの製造における重要な工程です。コーティングの品質はバッテリーの品質に直接関係します。同時に、リチウムイオンバッテリーはシステムの特性上、水分に非常に敏感です。微量の水分でもバッテリーの電気性能に深刻な影響を与える可能性があります。コーティングの性能レベルは、コストや合格率といった実用的な指標に直接関係します。

コーティング製造プロセス

コーティングされた基材は、巻き出し装置から巻き出され、コーティング装置に送り込まれる。スプライシングテーブルで基材の先端と後端が接続され、連続ベルトを形成した後、引張装置によって張力調整装置と自動偏向補正装置に送り込まれ、シートパス張力とシートパス位置が調整された後、コーティング装置に入る。コーティング装置では、所定のコーティング量とブランク長に応じて、ポールピーススラリーがセクションごとにコーティングされる。

両面コーティングでは、表面コーティングとブランクの長さを自動的に追跡してコーティングを行います。コーティング後の濡れた電極は乾燥工程に送られ、乾燥されます。乾燥温度はコーティング速度とコーティング厚さに応じて設定されます。乾燥した電極は、張力調整と自動偏差補正を経て巻き取られ、次の工程に進みます。

リチウム電池

ローリング

リチウム電池のポールピース圧延工程は、活物質、導電剤、バインダーなどの原材料を金属箔上に均一に圧延する製造工程です。圧延工程により、ポールピースの電気化学活性面積が増加し、電池のエネルギー密度と充放電性能が向上します。同時に、圧延工程はポールピースの構造強度を高め、均一性を向上させることで、電池のサイクル寿命と安全性の向上にも貢献します。

圧延生産工程

リチウム電池のポールピースの圧延工程には、主に原材料の準備、混合、圧縮、成形などの工程が含まれます。

原料調製とは、各種原料を均一に混合し、適量の溶媒を加えて撹拌し、安定したスラリーを得ることです。

混合リンクは、その後の圧縮および成形のためにさまざまな原材料を均一に混合するためのものです。

圧縮工程では、ローラープレスを用いてスラリーを圧縮し、活物質粒子を密に積層させて一定の構造強度を有するポールピースを形成します。成形工程では、ホットプレスなどの装置を用いてポールピースを高温高圧処理し、形状とサイズを固定します。

リチウム電池(2)

結論

リチウム電池の製造プロセスは非常に複雑で、一つ一つのステップが非常に重要です。Heltecのブログにご注目ください。リチウム電池に関する関連情報を今後も更新していきます。

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投稿日時: 2024年10月23日