リチウム電池電極スリットの紹介と特徴

リチウム イオン バッテリーの切断プロセス中、電極板の刃先の品質は、バッテリーの性能と品質に次のような重要な影響を与えます。

(1) バリや不純物はバッテリー内で短絡を引き起こし、自己放電や熱暴走を引き起こします。

（2）寸法精度が悪いため、負極が正極を完全に包むか、ダイヤフラムが正極と負極の極片を完全に分離することを保証できず、バッテリーの安全性の問題が発生します。

(3) 材料の熱による損傷、コーティングのはがれなどによる材料の不活性化および使用不能。

(4) トリミングの不均一性は、電極の充放電プロセスの不均一性につながります。したがって、リチウム イオン電池電極の切断プロセスは、これらの問題を防止し、プロセスの品質を向上させる必要があります。

1. ディスクせん断

ディスクスリッティングは、主にスリッターのカッターシャフトに取り付けられた上下のディスクカッターで構成されています。ローリングせん断原理を使用して、厚さ0.01〜0.1mmの正と負の極板を切断します。

2. ダイパンチング/スリッティング

リチウム イオン電池電極の型抜きプロセスは、次の 2 つのタイプに分けられます。

(1) 木板の型抜き、木板に鋭い刃を取り付け、一定の圧力で電極を切断します。このプロセス金型はシンプルで低コストですが、打ち抜き品質の管理が難しく、現在は段階的に廃止されています。

(2) 金型で打ち抜き、下型とのわずかな隙間を利用してポールピースを切断します。電極片を特定の幅のストリップに切断できるバッテリー切断機もあります。コーティング粒子は接着剤で結合されています。打ち抜き工程では、応力によりコーティング粒子が剥離し、金属箔に塑性歪みが生じます。破断強度に達するとクラックが発生し、クラックが成長して分離します。金属材料の打ち抜き部品の断面は、角度崩壊、せん断帯、破砕帯、バリの 4 つの部分に分かれています。断面のせん断帯が広いほど、潰れ角やバリの高さが小さくなり、打ち抜き部の断面品位が高くなります。

3. リチウムイオン電池電極のレーザー切断

ディスクカットとダイカットでは工具の摩耗の問題があり、プロセスが不安定になりやすく、電極片の切断品質が低下し、バッテリーの性能が低下します。レーザー切断は、生産効率が高く、プロセスの安定性が高いという特徴があり、業界ではリチウムイオン電池の電極板の切断に適用されています。その基本的な原理は、高出力密度のレーザービームを使用して切断されたバッテリー電極板を照射することで、電極板が急速に高温に加熱され、急速に溶融、気化、アブレーション、または発火点に到達して穴を形成することです。ビームが電極板上を移動するにつれて、穴は狭いスリットを形成し続け、電極板の切断が完了します。

その中でも、レーザー エネルギーと切断速度は、切断品質に大きな影響を与える 2 つの重要なプロセス パラメータです。レーザー出力が低すぎたり、移動速度が速すぎたりすると、電極を完全に切断できません。レーザー出力が高すぎたり、移動速度が遅すぎたりすると、材料用レーザーの面積が大きくなり、スリットのサイズが大きくなります。

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