リチウムバッテリ製造プロセスの10ステップ

​​​​​​​​​​​​​​バッテリ製造では、スラリー製造が最初のステップです。このプロセスでは、材料を測定、添加、混合します。
活物質は結合剤、溶媒、導電性添加剤などと組み合わされたものです。小麦粉をこねる機械のように、遊星ボールミルで活物質を混合します。混合活物質粒子がしっかりとくっつくようにするには、くっつける材料が必要です。

結合剤は、電極活物質の粒子間の接着性を改善するために添加されます。結合剤は、電解質との接触時や電極での酸化還元反応時に良好な接着性を維持できる安定した特性を備えている必要があります。
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コーティングプロセスは、コーター（コーティング機）を使用して、アルミニウム箔に陰極のスラリー層、銅箔に陽極のスラリー層をそれぞれコーティングします。これは、均一な性能や長いバッテリ寿命など、多くのセル設計パラメータを決定する重要なステップです。

電極をコーティングする際のアルミニウムおよび銅の集電体（または箔）の損傷を防ぐには、ロールツーロール機を制御し、電極をむらなく、均等にコーティングすることが重要です。

コーティング後、次の段階に備えて、これらの湿った層を完全に乾燥させる必要があります。加熱または真空によるこの乾燥プロセスは、バッテリ製造プロセス全体の最大48%を占めます。 

ローラープレスの段階では、乾燥し、コーティングされた電極シートを再び圧縮してバッテリのエネルギー密度を高めます。適切な密度に圧縮することで、バッテリ容量の増加、内部抵抗の低減、分極損失の低減、バッテリサイクル寿命の延長が可能になります。 

カレンダー加工後の電極シートの平坦度は、スリット加工の加工効果に直接影響します。電極シート上の活物質の均一性も、バッテリセルの性能に影響を与えます。

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プレス工程で平坦化された電極は、まだ100メートルの長さです。

• スリット加工の段階で、バッテリ電極は適切なバッテリサイズに切断されます。まず電極を垂直に切断し（スリット加工）、次にV字型のノッチとタブを作成して、プラス端子とマイナス端子を形成する（ノッチ加工）という2段階の工程があります。
• ノッチ加工では、陰極活物質や陽極活物質が塗布されていない未コーティング部分を、タブが接地される角を残してノッチ加工機で切り出します。​​​​​​​

組立工程では、バッテリの形状によってプレートの積層工法や電解質の注入とシーリングの順序がすべて異なります。​​​​​​​ 
プレートの積層工法：積層（パウチ）、巻回（円筒型）。

• 巻回工法は、ロールティッシュペーパーの作り方に似ています。​​​​​​​ トイレットペーパーをロール紙にすばやく巻きつけるのと同じように、処理速度が速いという利点があります。​​​​​​​ 
• 一方、積層工法はバッテリセルを1つずつ積み重ねる方法です。巻回工法よりも高い技術が必要ですが、セル間の歪みが少なく、バッテリセル内に何もない空間がなくてもエネルギー密度が高くなるという利点があります。
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パウチ型：ラミネート工法や積層工法で作られたバッテリ成分を電極ポケットに入れると、電解質が空気ポケットに注入され、電極ポケットの気孔に到達します。このプロセスでは、空気ポケットにガスを生成し、後で脱気によって除去されます。 

円筒型：缶の内部に真空状態が発生し、必要量の電解質がノズルを介して注入されます。缶を押して、電解質が電極の気孔を満たすようにします。このプロセスが終了したら、最後のプロセスはトップキャップと缶を圧着することです。

バッテリは、組立工程中に注入された電解質がバッテリの正極と負極によく浸透するよう、室温で保管されます。​​​​​​​ 電解質はバッテリ内部に均等に分散され、陽極と陰極間のイオンのスムーズな移動を保証します。 

​​​​​​​同時に、バッテリは継続的に充電・放電され、安定したバッテリを作成します。これは、最適な品質管理方法です。

一定の温度と湿度でバッテリを保管し、充電・放電を行うプロセスはエージングと呼ばれます。

エージング中および充電中は、バッテリ内部にガスが発生します。脱気プロセスでガスが除去されます。脱気後、エージングと充電をさらに2回繰り返し、充電容量をテストし、不良バッテリを選択します。

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​​​​​​​​​​​​これは、個別に製造されたバッテリセルをモジュール化パックに入れて、自動車メーカーに最終納品するプロセスです。