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最近、 化学工学部の張強教授のチーム 清華大学がバルク/表面界面に関する研究結果を発表 リチウムに富むマンガン系正極材料の構造設計 全固体金属リチウム電池。彼らは現場のバルク/表面を提案しました。 界面構造制御戦略を確立し、高速かつ安定なLi+/e-経路を構築し、リチウムリッチの実用化を推進 全固体リチウム電池のマンガンベースの正極材料。 電池は 現代のエネルギー分野で重要な役割を果たし、さまざまな分野で大きな成功を収めています。 ポータブル電子機器、電気自動車、グリッドスケールのエネルギー貯蔵 アプリケーション。ただし、バッテリーのエネルギー密度を向上させると同時に、 バッテリーの安全性が鍵です。需要の急速な成長に伴い、 電池のエネルギー密度を向上させる、従来のリチウムイオン電池 従来の正極材料と有機物に依存する技術 電解質は長期サイクルで技術的なボトルネックに直面しています 安定性、広...
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電池の安定性と分散性 スラリーは電極の特性と完成品に重要な影響を与えます。 バッテリー製品。では、電池スラリーの安定性と分散性をどのように特徴付けるのでしょうか? 電池の特性評価方法 スラリーの安定性 １．固形分法 固形分検査法は低コストです そして簡単にテストできる方法。その原理は、スラリーを容器に入れることです。 定期的に同じ場所でサンプルを採取し、テストと分析を行います。 しっかりとした内容。固形分の違いから、安定性を判断します。 リチウム電池のスラリーが存在するかどうかを判断できます。 堆積、層化およびその他の現象。 2．粘度法 粘度試験方法はまた、 基本的にはスラリーの安定性を反映します。その原則は、 容器にスラリーを入れて定期的に粘度をテストします。の スラリーの安定性は粘度の変化によって判断できます。 3.安定性 アナライザー の使用 安定性アナライザーはデータと対話できます...
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王崑鵬 ,1, 劉昭林 2, 林坤生 2, 王志宇 ,1,2 １．中国大連116024、大連理工大学化学工学部ファインケミカル国家重点実験室 ２．新材料開発支店、ヴァリアント株式会社、煙台市 265503、中国 要約 リチウムイオン電池と比較して、ナトリウムイオン電池は、低コスト、優れた低温性能、安全性という利点を備えており、コストと信頼性が重視される用途で大きな注目を集めています。高容量で低コストのプルシアンブルー様材料 (PBA) は、Na イオン電池の正極材料として有望です。しかし、その構造内に結晶水が存在すると、バッテリーの性能低下が急速に引き起こされ、その用途を制限する重大なボトルネックとして機能します。この研究では、PBA 正極材料から結晶水を効果的に除去し、340 サイクル後の容量維持率を 73% から 88% に向上させるための容易な熱処理戦略を報告しています。現場分析によ...
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現状の大型円筒の生産効率と歩留まり バッテリーの残量がまだ比較的少ないため、次のプロセスがまだ残っています 高効率の量産化の難しさ: 1) フルタブ成形：平坦度の制御が難しい 集電装置や部品への損傷を避けるための精度と強度。 ゴミ、粉塵等の発生 2) 集電板とポスト端子：難易度が高い 溶接精度管理、溶け込み管理、圧力に関する要件 制御し、誤った溶接と溶接穴の両方を避けなければなりません。 3) シール溶接: 難しいのは溶接のずれにあります。 溶接に影響を与える高速条件下での基準面 正確さ。主な問題点は、ニッケルメッキ層が作業中に剥がれ落ちることです。 溶接によりシェルが錆びる。 4) 巻き取り: 主な問題点は、タブの形状による制御不能なリスクです。 切断、巻き取り、輸送、巻き取り中に変化します。難しさ レーザー制御と精密自動化の統合制御にあります。 ダイカットと巻き取りのプロセスを組み合わ...
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リン酸鉄リチウム (LiFePO4) 正極 電極材料油性スラリーは通常Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）を使用し、 溶媒としてジメチルスルホキシドやジメチルホルムアミドを使用しているため、次のような問題があります。 溶剤回収の困難さ、大量使用、環境汚染などが挙げられます。 LiFePO4 正極材料の水系スラリーには脱イオン水を使用します。 環境に優しく、低コストであるが、水ベースの溶剤 バインダー正極シートは柔軟性が低い、弱いなどの問題がある 活物質の付着と電気化学的性能の低下。この中で 紙、NMP添加量の異なる正極シートを作製 正極の性能に対する NMP の影響を研究する準備ができています 水性バインダー LA132 を使用して作成されたシート。 実験 水性バインダー LA132、超電導 カーボンブラック、脱イオン水、LiFePO4を一括してスラリー状に調製 比率は 2.5:2.5:50:4...
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リチウムイオン電池を設計する際には、 バッテリーケースの材質の選択は重要です。保護するだけでなく、 バッテリーの内部電気化学コンポーネントと構造だけでなく、 耐熱性、耐食性、耐振動性などの特性、 そして耐クラッシュ性。数ある素材の中でアルミニウムシェルが登場しました。 独自の利点があるため、好ましい選択です。この記事では詳しく説明します リチウムイオン電池にアルミニウムシェルが選ばれる理由を中心に考察 導電率、熱伝導率、重量、耐食性、 高温耐性と費用対効果。 TOB NEW ENERGY は、電池研究用に コイン電池ケース、 円筒形電池缶、 角形電池 アルミニウム シェル のフルセットを提供します。 優れた導電性 導電性は重要な要素です リチウムイオン電池の性能。金属素材としてはアルミニウムが挙げられます 優れた導電性。高い導電性により急速な電流が可能 トランスミッションの向上により、リチ...
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固体電池と液体電池 製造プロセスには多くの類似点があります。たとえば、 電極シートの製造プロセスは、スラリーの混合、コーティング、 カレンダー加工。スリット後、タブを溶接し、梱包します（電池パックは グループに処理されます)。ただし、いくつかの違いもあります。 主な違いは 3 つあります: 1) 複合正極材料 全固体電池。 固体電解質と正極活物質の混合物 材料は複合カソードとして使用されます。 2) 異なる電解質添加方法。 タブを溶接した後に電解液をバッテリーに充填する液体バッテリー そして梱包されています。陰極と複合陰極を形成することに加えて、 活物質、固体電解質もロール状に再度コーティングする必要があります。 複合カソード 3) 液体リチウムイオン電池電極 シートは巻いたり重ねたりして組み合わせることができます。全固体電池は通常、 酸化物や電解質などの固体電解質を使用しているため、積み...
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電池生産ラインを設計する前に、複数の側面を総合的に考慮する必要があります 製品、容量、プロセス、設備、規制、サプライチェーン、 コスト、安全性、環境保護、品質管理、工場レイアウト、 自動化、データ管理、メンテナンス、人事、プロジェクト管理 生産ラインに影響を与える可能性のあるすべての要因を保証します。 顧客が包括的かつ詳細な計画を立てるのに役立つ設計が網羅されています。 ここで、 より広い範囲をカバーする例: 顧客の要求が、さまざまな材料と互換性のあるリチウムイオンパウチセルラボラインを設計することであると仮定します。 システム、容量、サイズ、その他のパラメーター。 まず、私たちは次のことを行う必要があります。 ユーザーの具体的なニーズを把握します。顧客は学業を行っている可能性があります 企業内で新しいバッテリーを研究または開発する場合、どちらの場合も さまざまなテストと最適化のための...
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切断プロセスでは、迅速な金型摩耗、長いカビの変化時間、柔軟性の低さ、生産効率の低さなどの問題が不安定なプロセスにつながり、電極の品質を削減し、バッテリー性能の低下をもたらします。レーザー切断は、振動の偏差、高精度、良好な安定性、金型置換の必要性の利点により、リチウムバッテリー製造で徐々に登場しました。 これは、タブの切断、電極シートのスリット、セパレーターのスリットなどで一般的に使用されています。 特性 バッテリー電極ダイカット 機械:1.過剰、不十分、または不均一な隙間は、バリを引き起こす可能性があります。 2。鈍いまたは破損したカットのエッジは、バリを生成する可能性があります。 3.ワークピースとパンチオージーの接触不良、トリミングとパンチング中の不適切な位置決めの高さなどの不適切な条件は、ワークピースの高さが位置の高さよりも低い場合、ワークピースの形状と最先端の間に適合度が低い場合、...
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リチウムイオンバッテリーズ（LIB）は、最新の電子機器と電気自動車（EV）の大国であり、その性能はカソード材料にかかっています。 これらの中で、ASNCM（ニッケルコバルトマンガンセオオキシド）およびNCA（ニッケルコバルトアルミニウム酸化物）などの三元カソード材料は、そのバランスの取れたエネルギー密度と安定性を支配します。 ただし、ニッケル（NI）、コバルト（CO）、マンガン（MN）、またはアルミニウム（AL）の比率を変化させると、電気化学的挙動が大きく影響します。 ●各要素の役割を分析し、その比率がバッテリーのパフォーマンスにどのように影響するかを説明します。 1。ニッケル（NI）：エネルギー密度ブースター キー関数 大容量：ニッケルが容量の主な貢献者です。 電荷/放電中に、酸化還元反応（Niâ²●●●●●●ni● ´●º）を受け、リチウムイオンの抽出と挿入を可能にします。 ニッケル含...
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リチウムイオン電池の製造プロセスにおいて、形成は重要な給与です。 この記事では、内部抵抗、容量、およびサイクルの寿命を含むバッテリー性能に対する形成条件（g。、層、形成電圧、形成温度、および外部圧力）の影響について説明します。 Tob New Energy 提供します バッテリーフォーメーションマシン バッテリーラボの研究の生産ニーズを満たすためのさまざまな仕様の バッテリー生産ライン. 電解誘発後の初期充電プロセスと休憩後の形成は、その間、固体電解質間期（SEI）層が形成された。 形成プロトコルのばらつきは、わずかに異なるセイラーをもたらします。 SEI層の形態は、細胞のパフォーマンス、SotsASレート能力、高電圧安定性、特にサイクル寿命に直接影響します。 以下は、形成条件が細胞のパフォーマンスにどのように影響するかについてのadetailed分析です 1。フォーメーションカレント 研...
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1. プロセスの原則 スタッキングプロセス： 負極シートと正極シートを所定の寸法に切断し、セパレータで積層して単セルを形成します。これらの単セルを並列に積み重ねることで、電池モジュールが完成します。 巻き取り工程： あらかじめ裁断された陽極シート、セパレーター、および陰極シートが、固定されたマンドレルの周りに所定の順序で巻き取られ、円筒形、楕円形、または角柱形に圧縮されます。巻かれた電極は、円筒形または角柱形の金属ケースに収納されます。電極の寸法と巻き数は、バッテリーの設計容量によって決まります。 2. 電気化学的性能の比較 内部抵抗: スタッキングセルは、複数のタブを並列溶接することでリチウムイオンの移動経路を短縮し、内部抵抗を低減します。これにより動作中の発熱が低減し、初期のエネルギー密度低下が遅くなります。一方、巻線型セルは単一タブからの電流出力に依存するため、内部抵抗が高くなります...
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セル容量低下の原因分析
Apr 15 , 2025
セル容量が低いかどうかは、化成後の放電容量と設計値を比較することで直感的に判断できます。測定された容量が設計仕様を下回っている場合、まず化成プロセスのパラメータ（放電電流、充電時間、カットオフ電圧、化成温度など）が正しく設定されているかどうかを検証する必要があります。 â' 形成手順が正しいことが確認された場合は、別の機器またはチャネルを使用してセルを再テストし、形成システムの潜在的な問題を排除します。 â'¡ 設備交換後も容量が正常であれば、元の形成設備に欠陥があります。 â'¢ 再テスト後も低容量の問題が解決しない場合は、セルが実際に低容量を示していることが確認されます。 容量低下を確認した後、その頻度と重大性を判断するために更なる分析が必要です。体系的な根本原因分析を行う前に、満充電状態の低容量セルを分解して検査してください。異常が見つからない場合、正極コーティング重量不足や設計マー...
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リチウム電池の電圧は、正極材料と負極材料の電極電位と密接に関係しています。異なる材料を使用したリチウム電池間の電圧のばらつきは、主に以下の要因に起因します。 電極材料の化学的性質の影響 リチウム電池は、充放電時に正極と負極の間をリチウムイオンが移動することで動作します。電極材料の化学的性質は重要な役割を果たし、電池の電圧を直接決定します。例えば、一般的な正極材料であるコバルト酸リチウム（LiCoO₂）は、コバルトの高い酸化還元電位を活用しています。動作中、LiCoO₂はリチウムイオンと電子を速やかに放出します。グラファイト負極と組み合わせると、電池電圧は約3.7Vに達します。一方、リン酸鉄リチウム（LiFePO₄）は、鉄の酸化還元電位がコバルトよりも低いため、グラファイト負極と組み合わせると約3.2Vの安定した電圧が得られます。これらの違いは、電子雲の分布と元素間の化学構造の違いに起因して...
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リチウムイオン電池は、主に正極、負極、電解質、セパレータで構成されています。充電時には、リチウムイオンが正極材料から脱離し、電解質を通過して負極材料に挿入されます。放電時には、リチウムイオンは逆方向に移動し、負極から脱離し、電解質を通過して正極に戻ります。このように正極と負極の間でリチウムイオンが繰り返し挿入・脱離することで、電池の充放電機能が実現され、デバイスに電気エネルギーが供給されます。 リチウムイオン電池の容量劣化は、可逆容量低下と不可逆容量低下に分類されます。可逆容量低下は比較的軽度であり、充放電プロトコルの調整（例：充電電流の最適化、電圧制限）や使用条件の改善（例：温度・湿度管理）によって部分的に回復できます。一方、不可逆容量低下は電池内部の不可逆な変化によって発生し、永久的な容量低下につながります。サイクル寿命試験に関するGB/T 31484-2015規格では、「標準サイクル...
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リチウムプレーティングとは、充電プロセス中にリチウムイオンがグラファイト陽極にインターカレーション（挿入）されず、電気化学的還元を受けて金属リチウム析出物を形成する有害な現象を指します。その結果、特徴的な銀灰色のリチウム金属層、または樹枝状のリチウム結晶が陽極表面に形成されます。 従来、リチウムめっきの疑いのある事象を確認する主な方法は、バッテリーの分解でした。特に、目に見える容量異常やデンドライトの成長が見られる場合です。しかし、高度な非破壊診断技術により、高度な電気化学分析によって正確な検出が可能になりました。 Ⅰ. 高度な非破壊検査方法： 1. 電圧プロファイルデコンボリューション解析 定電流（CC）充電サイクル中、リチウムイオン電池は通常、充電状態（SOC）に比例して単調に増加する電圧曲線を示します。定電圧（CV）充電フェーズにおける早期の電圧プラトー低下は、リチウムプレーティング...
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リチウム電池の製造において、コーティング工程におけるA面/B面コーティングのずれは、しばしば見落とされがちですが、バッテリーの容量、安全性、そしてサイクル寿命に重大な影響を及ぼします。ずれとは、電極の表裏におけるコーティングの位置や厚さの分布にばらつきがあることを指し、局所的なリチウムめっきや電極への機械的損傷などのリスクにつながる可能性があります。 この記事では、機器の精度、プロセスパラメータの設定、材料特性などの観点から、ずれの根本原因を分析し、企業が製品の一貫性と安定性を高めるのに役立つターゲットを絞った最適化戦略を提案します。 Ⅰ. A面/B面のずれの原因 1. 設備要因 ロール システムの組み立て精度が不十分: バッキング ロールおよびコーティング ロールの取り付け時に水平方向または同軸方向にずれが生じると、位置がずれる場合があります。 コーティング ヘッドの位置決めエラー: 低...
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リチウムイオン電池の製造において、スラリー（主に電極スラリー）の細かさは、電極性能（容量、レート特性、サイクル寿命、安全性など）とプロセス安定性に影響を与える重要なパラメータです。電池の種類によって、正極活物質／負極活物質の固有特性（結晶構造、イオン伝導性／電子伝導性、比表面積、機械的強度、反応性など）と電極微細構造に対する要件が異なるため、スラリーの細かさ（通常はD50、D90、Dmaxなどの粒度分布指標で測定）は大きく異なります。 以下は、主要なバッテリー タイプに対するスラリーの細かさの要件の詳細な分析です。 I. リチウムコバルト酸化物（LCO）電池 1. 材料特性： 層状構造（R-3m）、理論容量が高い（約274 mAh/g）、圧縮密度が高いが構造安定性が比較的低い（特に高電圧時）、サイクル寿命と熱安定性が中程度、コストが高い。 2. 細かさの要件): 高い粒子径が求められます。...
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I. ポリアクリレート（PAA）バインダーの特性と利点 電解質溶媒での膨潤が最小限: 膨潤が少なく、充電/放電サイクル中に電極シートの構造的完全性を維持します。 カルボキシル基の割合が高い: 極性カルボキシル基の密度が高いため、ヒドロキシル含有活性物質と強力な水素結合が形成され、分散安定性が向上します。 連続フィルム形成: 材料表面に均一なフィルムを作成し、活物質と集電体間の接触を改善します。 優れた機械的安定性: 電極製造時の加工が容易になります。 強化された SEI 形成およびサイクル性能: 高濃度の極性官能基がシリコン材料表面との水素結合を促進し、安定した固体電解質界面 (SEI) 層の形成を助け、優れたサイクル寿命を実現します。 II. 開発上の課題 従来の電極用PAA（ポリアクリル酸）バインダーシステムでは、架橋PAAポリマーを負極バインダーとして用いるのが一般的です。高分子ポリ...
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リチウムイオン電池の自己放電とは、外部回路から切り離された状態（開回路状態）で電池の充電量／電圧が自然に低下する現象を指します。これはすべての電池に備わった特性ですが、程度は異なります。リチウムイオン電池の自己放電率は比較的低いものの、それでも影響を受けます。主な原因は以下のように分類できます。 1. 避けられない化学反応（通常の自己放電） （１）SEI層の成長と溶解： 負極（通常はグラファイト）は、初期の充放電時に形成される固体電解質界面（SEI）層で覆われており、これはバッテリーの動作に不可欠です。しかし、SEI層は完全に安定しているわけではありません。保管中、特に高温下では、SEI層はゆっくりと溶解し、再形成します。この再形成によりリチウムイオンと電解液が消費され、容量低下と電圧降下を引き起こします。これは自己放電の大きな要因です。 （２）電解質の酸化還元： 充電正極材料（例：LiC...
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