リチウム電池の生産は、プロセスによって無視することはできません

リチウムイオン電池の製造工程では、電極板の製造後、正極板、負極板、ダイヤフラムを巻き取りまたは積層して組み立て、製造して基本セルを形成します。その後、セルは通常熱的にプレスされます。この論文は主にホットプレス成形プロセスの目的とプロセス制御点を紹介します。

I.プロセスの目的

巻線またはZ折りに関係なく、正極板、ダイヤフラム、カソードピース間のきちんとした程度を確保するために、ダイヤフラムに一定の張力をかける必要がありますが、張力の技術的プロセスにより、ダイヤフラムをテープの方向に作ることができます細長く、ダイヤフラムの収縮が非常に大きく、テープの方向で深刻な押し出しシートダイヤフラムを作り、組み立てプロセス、特にコイリングプロセス、バッテリー、変形、バッテリー後の変形後のバッテリーは外観の滑らかさが悪いだけでなく、図1と図2に示すように、ダイアフラムの内部に折り目などの欠陥が存在するため、容量が少なくなり、高速サイクルのパフォーマンスが低下し、品質の問題、特に厚いバッテリーの巻線の自己放電が発生します。巻線後の変形の問題特に目立ちます。さらに、緩い状態のセルの厚さの一貫性も悪く、これは、セルがシェルに入るプロセスに影響を及ぼし、シェルに入るプロセスの難しさを増し、さらにはシェルに入るときにセルの損傷を引き起こす。

したがって、セルの熱圧着成形の主な目的は次のとおりです。

（1）リチウムイオン電池の平坦度を向上させ、セルの厚さが要件を満たし、高い一貫性を実現します。

（2）膜の折り目をなくし、セル内の空気を追い出すことで、膜と正極、負極を密着させ、リチウムイオンの拡散距離を短くし、電池の内部抵抗を低減します。

Ii。処理する

プラスチックストレートの後にリチウムイオン電池セルを有効にし、収縮と回復を回避するため。セルのホットプレス成形のプロセスは次のとおりです。傷ついたセルまたはラミネートされたセルをテンプレートに置き、加圧されたシリンダーの圧力とテンプレートの温度を設定し、次に上下のテンプレートを特定の圧力と温度で設定して、セルは設計を完成させ、セルの同じ厚さを実現して、セルの弾性を減らし、コアの適格率を下げて保護します

完成したセルの厚さの一貫性を確認します。

角型電池の場合、ホットプレス成形装置を図3に示します。上部と下部のテンプレートは平板であり、一緒にプレスされて平らなセルを形成します。円筒形電池の場合、ホットプレス成形装置を図4に示します。これは、反対方向に移動する2つのシリンダーを生成するためにベースに固定され、2つのシリンダーのピストンロッドの端に円筒形の溝がある2つの半円ダイです。 2つの半円ダイの円筒溝の半径は、事前設定されたコイルコアの半径以下です。コイルコアは、マニピュレータまたは2つの半円ダイの中心にあるクランプによってクランプされ、2つのシリンダーは、2つの半円ダイを互いに向かって移動するように駆動するように制御され、2つの半円ダイがコイルコアを圧迫できるようにします。したがって、巻線を事前設定されたサイズに成形して、一致するシェルに配置できるようにします。

一般に、セルの高温電圧成形時に、同時にセルの絶縁電圧テストで、セル内に微小な短絡があるかどうかをテストします。セル内に小さな金属異物粒子がある場合、セルに圧力がかかっていてセルのダイアフラムに穴が開いていると、マイクロショート回路で不適格な製品を簡単に検出できます。電池セル絶縁の耐電圧試験については、以前に記事を整理しました：リチウム電池電池絶縁の耐電圧試験の基礎知識（クリックして読む）。

3、プロセスポイント

セルホットプレス成形の主な技術パラメータは、圧力、時間、テンプレートプレート温度です。適切なプロセスパラメータの下では、厚いセル内に空気がほとんどなく、ダイヤフラムとポールがしっかりと結合されているため、緩んだセルは硬い状態になる可能性があります。しかし、近年使用されているセラミックダイヤフラムは、セラミック層が存在するため、ダイヤフラムをプレートに接着してこのような状態にすることは難しい。プロセス決定試験では、試験項目にはダイヤフラムの透過性、厚さの変化が含まれます。セルの厚さがシェルエントリの要件を満たしているかどうか。ポールピースが折れるかどうかなど。

バッテリーのコアコンポーネントとしてのバッテリーダイアフラムは、負の電子の分離に影響を与えますが、ダイアフラムの微孔性構造の重要な役割を介して往復運動の極間でリチウムイオンを許可することは、これらのイオンがカソード間を往復することの重要性ですチャネル、その透過性は、バッテリーの性能に直接影響しますダイアフラム透過性は、圧力下のガスの量を通じて特定の時間内のダイアフラムを指します。ダイヤフラムの透磁率が良くないと、正極と負極の間のリチウムイオンの移動に影響を与え、リチウム電池の充電と放電に影響を与えます。テストプロセスは次のとおりです。バッテリーダイアフラムを固定し、ダイアフラムの側面に空気圧を適用し、圧力降下と使用時間を測定し、ダイアフラムの透過性をテストします。使用時間が短いほど、通気性が良くなります。ホットプレス工程では、ダイヤフラムが大きく圧縮され、ダイヤフラムの厚みが大きく変化し、微細孔が塞がれる場合があります。肉眼で観察すると横隔膜が透明になります。この状況は、ホットプレス成形がセルの動作を制限し、リチウムイオンの透過に影響を与える可能性があることを示しています。巻線セルを図2に示します。電極シートがもろい場合、ホットプレス成形中にセルが粉末損失または破損する可能性があり、その結果、電子伝送が制限され、バッテリーの内部抵抗が増加します。したがって、セルのホットプレス成形もこの状況を回避する必要があります。これらの2つの側面では、ホット成形圧力をできるだけ小さくする必要があり、短いほど良いです。しかし一方で、ホットプレス成形はセルに設計を完成させる必要があり、セルの厚さは技術的要件を満たし、セルの弾性が減少し、製品のセルの厚さの一貫性を保証します。したがって、圧力、時間、温度などのプロセスパラメータを最適化する必要があります。

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