正極と負極のバッチ処理プロセス

リチウム電池の性能およびその他の電池の化学的性質は、その製造プロセスによって異なります。これが、一部のバッテリーが他のバッテリーよりも強力である理由です。

バッテリーを最大限に活用するには、バッテリーがどのように作られるかを理解する必要があります。バッテリーが異なれば設計も異なり、幅広い用途に対応できます。

このガイドでは、バッテリーのバッチ化に関連する 2 つの最も重要なプロセスを説明します。すでにご存知かもしれませんが、バッテリーは、電解質を通したイオンの移動を可能にする負極と正極によって定義されます。今回はコーティングと巻き取りの工程を見ていきます。

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コーティング工程中

バッテリーの化学的性質は初心者にとって非常に複雑な場合があります。このプロセスには非常に多くのことが関係しているため、初めて見るとすべてが少し奇妙に見えるかもしれません。ただし、基本的な化学反応と操作を理解すれば、適切なバッテリーとユーザー条件を見つけるのに問題はありません。

コーティングプロセスは、電池の製造に関わる主要なプロセスの 1 つです。最も効率的なパフォーマンスを実現するためには、ネガとポジの素材を準備することが重要です。

原材料を理解することは、このプロセスをより深く理解するのに役立ちます。一般に、電極には活性材料と不活性材料、結合剤、溶媒が付属しています。これらの材料は、粘度および固形分の要件に基づいてスラリーに調製されます。適切な混合を確保するために、各材料は特定の割合で選択されます。

また、正極と負極は別々に用意する必要があるので注意してください。この最初のステップでこれらを混合しても、最も望ましい結果は得られず、バッテリーがたとえ機能したとしても、効率的に機能することが困難になります。

原材料が準備されたら、次のコーティングステップに進みます。これは、負極と正極を配置するための完璧な環境を設定するため、最も重要な手順の 1 つです。

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コーティングプロセスは、負極片と正極片の準備における最初のプロセスです。これはコーティング機で行われ、すべての技術要件が技術要件に従って効果的に設定されます。

上記第一段階で述べたスラリーを導電性金属箔の表裏面に均一に塗布する。このプロセスは、負極スラリーが銅箔上にコーティングされるのと同様に、正極スラリーがアルミニウム箔上に確実にコーティングされるようにすることを目的としています。

原料を別々に準備したのと同じように、両方の電極を別々に用意する必要があります。そうすることで、最も安全な作業環境を作り出しながら、材料の安全性を確保します。すべてはこのプロセスの完璧さにかかっています。

塗装工程は非常に重要かつ繊細な作業です。簡単そうに見えるかもしれませんが、目に見える以上に多くのことが必要です。このため、これらの材料の適切な準備と設定を理解する適切なスキルを備えた専門家が必要です。

巻くとき

バッテリーの製造には他にも多くのステップが含まれます。バッチングは、コーティングと巻き取りを含むこれらのステップの 1 つにすぎません。

巻き付けと積み重ねも真剣に検討しなければならないプロセスです。間違った動きをすると、コーティングプロセスで起こったすべてが無駄になってしまいます。したがって、細心の注意を払って、すべてを正しい位置に配置する必要があります。

振動板をコアにした後、巻き上げと積層のプロセスが始まります。これは巻き取りプロセスの最初のステップであり、これにより電極の端が大きく湾曲し、充電と放電が容易になります。言い換えれば、巻き上げプロセスにより、バッテリーが効率的にエネルギーを取り込み、適切な時期が来たら期待どおりにエネルギーを放出できるようになります。

織り層を変形や歪みから保護するために細心の注意を払う必要があります。これが起こると、バッテリーの性能が低下し、安全上の危険さえも引き起こします。それとは別に、セルの放電中、両側の電流分布が均一でなければなりません。変形があると不均一が発生し、電圧の分極が増加し、放電電圧の安定性に影響を与えます。

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巻く工程とは異なり、積み重ねる工程は非常に手間がかかります。電極シートや振動板を切り取ってピースにする作業があるためです。正極と負極を切断し、熱ラミネートを行った後、積層、ホットプレス、接着包装を行って仕上げます。電極スリットの適格率が低い場合、高レベルの一貫性と位置合わせ精度を維持することは非常に困難です。

一般に、巻き上げはより効率的で簡単です。ただし、積層シートほどの品質は得られません。

巻き取りは、正負の電極シートと隔膜が自動的に巻き戻される特別な装置で行われます。ゴミの自動除去、電極シートの自動巻き取り、終端テープの貼り付けなどの最終製品の作成も行います。ここでは、自動アップロード、圧力計量、QR コードラベル付けなどのモジュールも実行されます。

ほとんどの電池工場では、巻取り速度が最も重要な性能指標の 1 つです。したがって、効率とパフォーマンスを重視して最高品質のマシンを使用する必要があります。

電池材料の経年劣化と劣化の影響

すべてのバッテリーは、寿命を通じて徐々に性能が劣化します。どんなに優れたバッテリーに見えても、容量がどれほど強力であっても、バッテリーでは何もできなくなる時が来ます。これは老化と呼ばれる不可逆的なプロセスであり、長年の使用による生地内部の物理的および化学的変化によって引き起こされます。

経年劣化はバッテリーに悪影響を及ぼしますが、それについてはどうすることもできません。バッテリーは充電を保持する能力と効率を失います。丸 1 日使用できるバッテリーが低下し、1 日に数時間しか使用できなくなります。

老化は自然なプロセスですが、老化を促進する特定の条件があります。たとえば、高い充電電流、フル充電後でも長時間にわたるバッテリ充電、低温での充電、不十分な保管、セルのオーバーサイクルなどが挙げられます。

バッテリーを最適な状態で使用することで、バッテリーを長持ちさせることができます。デバイスを適切な温度に置き、適切に充電し、適切に使用すれば、バッテリーは長持ちします。