リチウム電池製造 - 前工程

はじめに：リチウム電池の基礎知識

1.&注意;リチウム電池の基本構造

主な材料: 正極、負極、電解質、隔膜

構造: 円形、正方形、積層、巻き

形状: ポリマー(フレキシブルパッケージ)、液体リチウムイオン(スチールシェル)

2.&注意;リチウム電池の仕組み

正極材料：LiMn2O4、負極材料：グラファイト

充電時には、正極のLi+と電解液中のLi+が負極に収束して電子を得て、負極の炭素材料に埋め込まれたLiに還元されます。放電時には、負極の炭素材料に埋め込まれたLiが電子を失って電解液に入り、電解液中のLi+が正極に移動します。

3.&注意;リチウム電池の構成原理

正極構造：

LiMn2O4(マンガン酸リチウム)+導電剤(アセチレンブラック)+接着剤(ポリフッ化ビニリデン)+集液材(アルミ箔)正極

負極構造：

黒鉛＋導電剤（アセチレンブラック）＋接着剤（ポリフッ化ビニリデン）＋集液材（銅箔）負極

4.&注意;充電プロセス

電源はバッテリーを充電し、このとき正極の電子eは外部回路を通って負極に流れ、正極のリチウムイオンLi+"ジャンプ"正極から電解質に流れ込み、"登る"ダイヤフラムの湾曲した小さな穴を通して、"泳ぐ"負極に流れ、流れ去った電子が結合します。

正極上の反応はLiMn2O4 ==リー1-xMn2O4+Xli++ゼー(電子)です。

負極での反応は6C+4Li+ゼー==LixC6である。

5.&注意;退院手続き

電池が放電すると、負極上の電子eは外部回路を通って正極に流れ、正極のリチウムイオンLi+"ジャンプ"負極から電解質に流れ込み、"登る"ダイヤフラムの湾曲した小さな穴を通して、"泳ぐ"正極に流れ、すでに流れ出ている電子と結合します。

正極上の反応はLi1-xMn2O4+41ページ++xe(電子) ==LiMn2O4である。

負極で起こる反応はLixC6 == 6C+xLi+xeである。

6.&注意;リチウムイオン電池のプロセスフロー：

前部：混合、コーティング、圧延、打ち抜き

中間部：巻き取り、組み立て、注入

セグメント後: 形成、パーティション、モジュール

フロントセクション

前後の工程の生産目標は、（正極と負極）極片の製造を完了することです。第 1 ステップの主なプロセスは、混合、コーティング、圧延、切断、生産、ダイカットです。関連する設備には、主にミキサー、コーティング機、ロールプレス、切断機、生産機、ダイカット機などが含まれます。

1.ま修正する

スラリー混合（使用機器：真空ミキサー）は、正極と負極の固体電池材料を均一に混合し、溶媒を加えて攪拌してスラリーにする工程です。スラリー混合は前工程の出発点であり、後続のコーティングおよび圧延工程を完了するための基礎となります。

1.1 ポジティブバッチング

正極は活物質、導電剤、バインダーで構成されています。

1.2負極材料（撹拌）

負極は活物質、導電剤、接着剤、分散剤から構成される。。

2.コーティング

コーティング（使用機器：コーティング機）は、攪拌したスラリーを金属箔に均一に塗布し、乾燥させて正極と負極を製造するプロセスです。前工程の中核として、コーティング工程の実行品質は完成したバッテリーの一貫性、安全性、寿命に深く影響します。したがって、コーティング機は前工程で最も価値のある設備です。

スクイーズコーティング機の原理

リチウム電池コーティングの均一性を制御するにはどうすればよいでしょうか?

コーティングの均一性に影響を与える要因は、人、機械、材料、方法、環境など多岐にわたりますが、基本的な要因は、コーティング基材、接着剤、コーティング鋼/ゴムローラー、複合機械など、コーティングプロセスに直接関係するいくつかの条件です。

1) コーティング基材：主に材質、表面特性、厚さ、均一性など。

2) 接着剤：主にその使用粘度、親和性、基材表面への接着性を指します。

3) コーティング鋼ローラー：接着剤の直接キャリアであるだけでなく、コーティング基材とゴムローラーのサポートベンチマークでもあるため、コーティングメカニズム全体の中核です。コーティングの均一性は、形状と位置の許容範囲、剛性、動的および静的バランス品質、表面品質、温度均一性、熱変形条件によって影響を受けます。

4) コーティングローラー：ゴムローラーはコーティング品質の重要な変数であり、その材質（接着層の寿命など）、硬度、位置公差、剛性、動的および静的バランス品質、表面品質、熱変形状態もコーティングの均一性に影響します。

5) 複合機：コーティングのための基本的なプラットフォームであり、コーティング鋼ローラーとゴムローラーのプレス機構の精度と感度だけでなく、最高の動作速度の設計と機械全体の安定性も含まれています。

3.&注意;ローリングスリット（生産）

ローラープレス（使用機器：ローラープレス）の目的は、コーティングされた電極をさらに圧縮し、それによって電池のエネルギー密度を高めることです。ロール電極の平坦度は、その後のスリット工程の処理効果に直接影響し、電極の活物質の均一性も間接的に電池セルの性能に影響します。

分割（使用機材：スリッター）は、幅広いコイル状の極性片を、必要な幅の複数の狭い片に連続的にスリットするプロセスです。切断中の極性片の破損はせん断作用によるもので、切断後のエッジの滑らかさ（バリや座屈がない）が、スリッターの性能を評価する鍵となります。

3.1&注意;正極生産

正極コーティングが乾燥した後、プロセス時間内にローラーを整列させる必要があります。ローラーは極​​板を圧縮するために使用され、現在、ホットプレスとコールドプレスの2つのプロセスがあります。ホットプレス圧縮はコールドプレスに比べて反発率が高くなりますが、コールドプレスプロセスは比較的シンプルで、操作と制御が簡単です。ローラーの主な機器は、圧縮密度、反発率、伸びというプロセス値に調整されています。同時に、偏光子の表面にチップ、ハードブロック、材料損失、波状のエッジがなく、ギャップが壊れないように注意することが重要です。

3.2&注意;負極製造

負極の製造は正極と同様に行われるが、プロセス設計は異なる。。