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リチウムイオン電池コーティングの欠陥は、コーティングスラリー、コーティングウィンドウ、コーティング乾燥プロセスという 3 つの主な部分から発生します。 スラリー調製工程では、分散が不完全な場合は粒子の凝集が発生し、鉄除去ろ過が不十分な場合は金属片が発生し、真空脱気が不完全な場合は多数の気泡が残ります。これらに伴うコーティング欠陥には、凝集物、金属粒子の混入、ピンホール、オレンジピールなどがあります。 コーティングプロセスパラメータ（スラリー体積流量、コーティング速度、スロットギャップなど）がコーティングウィンドウを超えると、エア巻き込み、タレ、周期的な横縞、縦縞が発生する可能性があります。さらに、供給ポンプやコーティングロールなどの周期的な振動も、周期的な横縞を発生させる可能性があります。 コーティング乾燥工程において、乾燥温度が高すぎるとバインダーの劣化などの欠陥が生じる可能性がある。 ...
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Ⅰ. シリコンカーボンアノード材料の性能上の利点と課題 （１）シリコンの電気化学的特性 リチウムイオン電池の負極研究において、シリコンは理論上の比容量が極めて高いことから大きな注目を集めています。シリコンは完全リチウム化されると、比容量が4200mAh/gに達する合金を形成でき、これは従来のグラファイトの約10倍に相当します。この特性は、電池のエネルギー密度を高めるための強固な材料基盤となります。リチウムの挿入・抽出プロセスは、主にシリコンとリチウム間の可逆的な合金化反応に依存しています。シリコンは優れた比容量という利点から、高エネルギー密度負極材料の中核候補となっています。しかし、リチウム化の過程でシリコン粒子は著しい体積膨張を起こし、実験データに基づくと300%を超え、炭素系材料の変形範囲をはるかに超えます。この大きな体積変化は、活物質間の接触を徐々に緩め、粒子間の導電経路を阻害し、電...
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リチウム電池スラリーの混合、コーティング、そしてその後の組立工程における生産の最前線では、スラリーの沈殿、ゲル化（ゼリー状）、そしてコーティングヘッドの目詰まりという3つの根深い「病状」がプロセスエンジニアを悩ませています。これらの問題は、電極の割れ、フィルムの剥離、電池の変形といった連鎖反応を引き起こす可能性があります。こうした不安定性は、電極の均一性の低下につながるだけでなく、生産歩留まりと生産能力の直接的な低下にもつながります。 多くの場合、私たちは配合プロセスや固形分含有量を調整する傾向があり、配合において重要でありながらも重要な成分であるバインダーの重要な役割を見落としがちです。この記事では、バインダーの微細なメカニズムから始め、複雑な構造を層ごとに解き明かし、前述の問題に対する「ワンストップ」なトラブルシューティングと解決策ガイドを提供します。 I. スラリー沈殿に対処するには...
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