リチウム電池製造 - 中間段階プロセス

リチウムイオン電池は、正極、負極、隔膜、電解質、集電体と結合剤、導電剤などを含む複雑なシステムであり、正極と負極の電気化学反応、リチウムイオン伝導と電子伝導、熱拡散などの反応が関与しています。リチウム電池の製造プロセスは比較的長く、製造プロセスには50以上のプロセスが含まれます。

リチウム電池は形状によって円筒形電池、角形電池、ソフトパック電池などに分けられ、その製造工程には若干の違いがありますが、全体的にはリチウム電池製造工程（極板製造）、中間工程（セル合成）、後工程（成形・包装）に分けられます。リチウムイオン電池の安全性能に対する要求が高いため、電池製造工程におけるリチウムイオン設備の精度、安定性、自動化レベルに対する要求は極めて高いものとなっています。

ま中期プロセス

中間工程の生産目標は電池セルの製造を完了することであり、異なる種類のリチウム電池の中間工程の技術ルートと生産ライン設備は異なります。中間工程の本質は組み立て工程であり、具体的には、前の工程で作られた（正極と負極の）極板を隔膜と電解液で整然と組み立てることです。&注意;

角型（ロール）、円筒型（ロール）、ソフトパック（層）電池のエネルギー貯蔵構造が異なるため、中間工程における各種リチウム電池の技術ルートと生産ライン設備には明らかな違いがあります。&注意;

具体的には、角形および円筒形電池の中間工程の主なプロセスは、巻き取り、液体注入、包装であり、関連する設備は主に含まれる。巻き取り機、電解液注入機、包装設備（シェルマシン、ローリングスロットマシン、シーリングマシン、溶接機);&注意;

ソフトパック電池の中間工程の主な工程は、ラミネート、液体注入、包装であり、関連する設備は主にラミネート機、電解液注入機、包装設備等

1. ポジティブプレートの準備

圧延が完了したら、正極シートを乾燥させ（120℃）、アルミ極耳を溶接し、極耳コーティング工程を行う必要があります。この時点で、極耳の長さと成形幅を考慮する必要があります。

18650 の設計を例にとると、極耳の露出の設計は主に、キャップとロール溝を溶接する際の正極耳の適切なフィットを考慮しています。極耳の露出が長すぎると、溝を巻くときに極耳とスチールシェルが短絡しやすくなります。極耳が短すぎると、キャップを溶接できません。

2. 負極板の準備

負極板を乾燥させ（105～110℃）、ニッケルラグを溶接し、ラグを巻き付ける工程が必要です。ポールの長さと成形幅も考慮する必要があります。

3.Wエントリ

巻き取り（使用機器：巻き取り機）は、極板をリチウムイオン電池セルに巻き取る製造工程または巻き取りダイカット機構であり、主に角形、円形のリチウム電池の製造に使用されます。巻き取り機角型巻線機と円筒型巻線機に分けられ、それぞれ角型と円筒型のリチウム電池の製造に使用されます。円筒型巻線と比較して、角型巻線工程は張力制御に対する要求が高いため、角型巻線機の技術的難易度は高くなります。

4. セルパッケージ

（使用機器：シェルマシン、ローリングスロットマシン、シールマシン、溶接機）は、バッテリーシェルにコアを入れることです

&注意;セル供給→絶縁シート供給→シェル供給→組み立て→完成

4.1 陥入

コアをシェルに入れる前に、こんにちは-Potテスト電圧200〜500V（高電圧短絡があるかどうかをテストする）とダスト吸引処理（シェルに入る前にダストをさらに制御する）が必要です。ここでは、リチウム電気水、バリ、ダストの3つの制御ポイントを強調する必要があります。前のプロセスが完了したら、下部パッドをコイルコアの底に入れ、極耳面がコイルピンホールに面するように負極耳を曲げ、最後にスチールシェルまたはアルミニウムシェルを垂直に挿入します。

4.2 スロットローリング

溶接針（通常は銅または合金製）をコアの中央の穴に挿入します。一般的な溶接針の規格はΦ2.5*1.6mmで、負極の溶接強度は≥12Nです。低すぎると溶接しやすく、内部抵抗が大きくなります。高すぎると、鋼殻の表面のニッケル層が溶接しやすく、はんだ接合部の錆や結露などの隠れた危険が生じます。

5. セルベーキング

円筒形セルが転がり溝を通過した後、次のステップは非常に重要です。それは焼成です。バッテリーセルの製造プロセスでは、一定量の水が持ち込まれますが、水分を適時に標準内に制御しないと、バッテリーの性能と安全性能に重大な影響を及ぼします。一般的に、焼成には自動真空オーブンが使用され、焼成するバッテリーをきちんと置き、オーブンに乾燥剤を入れ、パラメータを設定し、85°C（リン酸鉄リチウムバッテリーなど）まで加熱します。標準に達するには、数回の真空乾燥サイクルを経る必要があります。

6.電解質注入

電解質注入機械（使用機器：電解質注入バッテリーの電解液をバッテリーセルに注入するのがこの機械の目的です。

7. スーパー溶接キャップ 

キャップをあらかじめグローブボックスに入れておき、片手でスーパーウェルダーの底型にキャップを締め、もう片方の手でバッテリーを持ちます。バッテリーのプラス端子をキャップの極に合わせます。プラス端子とキャップの極の位置合わせがOKであることを確認した後、スーパーウェルダーの足のペダルスイッチを押します。&注意;

その後、セルを完全にチェックする必要があります：ポールイヤーの溶接効果を自己チェックします

&注意;（１）穂が揃っているか観察する

&注意;（２）穂先を軽く引っ張って穂先が緩んでいないか確認します。&注意;

スーパー溶接キャップ付きのバッテリーセルは再度スーパー溶接する必要がある