乾燥及び圧延、及び三層コーティング複合構造体の両側と、バッテリの構造及び設計仕様の集電体を形成した後にスラリーコーティングを介してリチウムイオン電池の磁極片は、我々は、切断すべきピースポールする必要があります。一般的に(:ポールピースの対応する断片に切断積層シート、現在、図に示すように、主に以下の3つのプロセスを切断リチウムイオン電池の磁極片;創傷細胞、スリットに従って設計された磁極片の幅。 1)ディスク剪断、(2)打ち抜き、(3)レーザー切断。

図1リチウムイオン電池の正極および負極の回路図
切断プロセス中の磁極片は、磁極片の縁の切断品質には、電池の性能や品質に重要な影響を有している:(1)不純物及びバリが熱暴走とも自己放電を発生させる、電池内部短絡を引き起こすであろう;(2) (4)機能、活性物質の喪失、オフコーティング、材料(3)の熱損傷しない。貧しい寸法精度は、電池の安全性の問題を引き起こし、完全に包まれた負極を正極、セパレータや正および負のタブ完全な分離を保証することができませんポールピースの充放電に起因するムラ、凹凸をトリミングする。このように、磁極片切断プロセスは、プロセスの品質を向上させる、これらの問題を回避する必要があります。
1、ディスクカットとカット
主カッティングディスク、カッティングディスクは、正と負の磁極片ボリュームに0.01〜0.1ミリの厚さを切断圧延はさみの原理を用いて、切断機のカッタシャフト上に取り付けられている。ディスクを切断について技術の基本原則、ポールピースの品質、プロセスの欠陥とカッターの故障モードの品質は、並べ替えられている、読むためにリンクをクリックしてください:
リチウム電池のポールピースプロセスベースのカット
2、ダイス打ち抜き
ダイカット2分割されたリチウムイオン電池の磁極片のプロセス:(1)木製ナイフ型パンチを、鋭いエッジは、そのようなプロセスは単純であるポールピース型、コストを切断刃に一定の圧力下で、ボード上に搭載されています。低いが、品質は、現在段階的に廃止さ打ち抜き制御することが困難になる。(2)金型を打ち抜き、対極シートは小さなギャップにおけるパンチとダイカッターで切断し、図2に示したコーティング粒子による破断強度に到達する金属箔ひずみを整形した後、結合剤は一緒に、ブランキングプロセス中に、放出被覆粒子との間の応力下でクラックが発生し、亀裂伝播を分離し、金属箔の破断分離プロセス鈍い、剪断バンド、障害及び剪断帯より広い断面をバリ、部材ブランキング小さい平滑バリ高さ:図3は、4つの部分に分割された金属材料ブランキング部材の断面を示しています。断面の品質は高くなります。

図2パンチング原理図

図3パンチングメタル箔破壊
パンチと下型との間のギャップにパンチ処理を打ち抜き、以下の式(1)を使用することができます。

(1)
図に示す通りであり、CLは、ブランキング期間、Dであり、Dはダイの垂直方向の寸法であり、tは、シート厚さ2有効式で定義された間隔クレブランキング、アカウントに金型の磨耗しながら(2):

(2)
工具摩耗は、図4(a)に示す工程を簡素化し、前記摩耗と、発生した場合、Bで表される工具摩耗量は、b値の変化は、金型が摩耗したときに、効果的にブランキング期間も、クレを増加させます図4Bは、効果的なクリアランスは式(2)の関係を満たす。ダイの摩耗と、ダイの摩耗およびエッジギャップは、打ち抜き加工に重要な影響を有するブランキング、ギャップが大きくなるダイ、丸みを帯びた縁部は、金型の増加しました、部材をブランキング区間の品質も変化してもよいです。

効果的なブランキング金型の摩耗ギャップを有する図4
(A)は概略着用ダイ、(b)は、ブランキングインターバル曲線関係として、摩耗量が増加するに限定され
3、レーザー切断
ディスクは、プロセスは、高効率、優れたプロセス安定性の特性を備えたバッテリーの性能。レーザー切断を引き起こし、ポールピースを切断品質不良が生じ、不安定性を引き起こす可能性のある型抜きし、工具摩耗の問題、ある、それは業界でてきましたリチウムイオン電池は、ポールピースの切断、基本的な原理は、磁極片が高温に急速加熱されるように、切断されるバッテリーポールピース高パワー密度のレーザビームを使用することで、急速融解、蒸発、アブレーションに適用されますポールピース上のビームの移動は、穴が狭いスリット、磁極片の完全な切断を介して連続して形成されているように、または、点火穴を達成するために、形成されています。
レーザパワーと切断工程の移動速度は、2つの主要なパラメータ、カットの質に多大な影響されている。図5は、レーザ切断プロセスの異なる条件下で形態をトリミング側被覆された負極シートで、図6は、異なりますレーザプロセス条件下で正極側被覆シートの形態を切断するトリミング。レーザパワーが低すぎるまたは早すぎる移動速度、磁極片が完全に切断することができない、とするときパワーが高すぎる、または低すぎる場合、レーザの移動速度マテリアルエリアの役割は大きくなり、切り溝サイズは大きくなります。

図5は、異なるレーザ切断条件の下でシングルコートされた負極ピーストリミング形態

図6は、異なるレーザ切断条件の下で片面コーティング陽極片のトリミング形態を示す
リチウムイオン電池のポールピース構造は両面金属コーティング層である+中間層は、集電体であって、レーザ動作に応答して、コーティングの性質と金属箔との間に大きな差は、同じではないからである。正極層或いは負極黒鉛レイジングそれらが高いレーザ光吸収係数を有するため、活物質層は、熱伝導率が非常に低く、したがって、コーティングは、比較的低い融点及びレーザーエネルギーの気化、及びレーザ反射を有する金属集電体、および高速熱伝導が必要な場合、従って、レーザーエネルギーが大きくなる金属層を溶融及び気化。図7は、銅成分及びレーザ動作中の温度分布の片側コーティングされた負極シートの厚み方向、材料の特性によるグラファイト層、グラファイトのレーザ動作であります(1)コーティングをオフトリミング金属箔を露出させ、図8に示すように、レーザは、金属箔に入る主とき気化が発生し、銅箔は、プロセスパラメータが不適切である場合、問題が発生する可能性があり、溶融プールを形成し、溶融し始めます左側に示される;(2)電池の性能、品質および安全性の問題の低下の原因となる刃先異物の周りに多数のチップは、図の右側に示される8したがって、レーザー切断、必要の使用。材料への活性物質及びために、適切なプロセスパラメータを最適化するために、金属箔の特性が完全に磁極片、及び良好なエッジ品質の形成、無金属チップ残留不純物の両方を切断します。

図7レーザの作用下における陽極の厚さ方向の銅組成と温度分布

図8トリミングの問題:露のホイルとチップの異物