リチウム電池タブ

Jan 04,2024

1.リチウム電池タブ素材

リチウムイオン電池のタブは、下の図に示すように、電池セルから正極と負極を引き出す金属導体です。完全なタブは主に絶縁シーラントと金属導電性マトリックスで構成されています。リチウムイオン電池の場合、正極にはアルミニウムタブが使用され、負極には純ニッケルタブまたはニッケルメッキ銅タブが使用されます。

2. リチウム電池のタブ構造

民生用リチウムイオン電池の内部構造は、その製造方法により、主に「通常構造」「タブ中心構造」「マルチタブ構造」「ラミネート構造」の4種類に分けられます。正極と負極の通常の構造にはタブが 1 つだけあり、これは磁極片の一端にあり、巻いて作られます。中間構造のタブは、通常、レーザー洗浄、スペーサーコーティング、テープ貼り付けなどによってバッテリー電極の中央に配置されます。バッテリーの内部抵抗が小さく、レート性能が優れています。マルチタブ巻回電極には複数のタブがあり、タブの位置は設計によって異なります。バッテリー抵抗が小さくなり、バッテリーのレートパフォーマンスが向上します。積層型シート電池は、電極を所定の形状に切り出し、正極と負極を交互に折り曲げて作製します。各レイヤーにタブがあります。この構造のバッテリーは最高のレート性能を持っています。バッテリータブ

2.1タブ中心の構造

タブの位置は、リチウムイオン電池の内部抵抗と速度に大きな影響を与えます。タブが正極と負極の中央にある場合、電池の内部抵抗とレート性能は最高となり、その性能はラミネート技術を用いた電池に近くなります。下の写真はポールタブセンターマウント構造と通常構造の比較です。通常の構造では、極タブが磁極片の一端に配置されていますが、極タブ中心構造では、極タブが電池の極片の中央に配置されています。

2.2 多タブ巻線構造

下の写真は多極巻線構造を示しています。マルチタブ巻き

この技術により、固定タブの形状がキャリアに切り込まれます。巻き付けが完了したら、キャリアを溶接し、タブを引き出してマルチタブ電池を形成します。

マルチタブ巻きはより多くのタブを持ち、より均一に分布します。この構造により、バッテリーレート性能が向上し、充放電温度の上昇が小さくなります。ハイパワー機器に最適です。現在、多くのドローンがこの構造を採用しています。溶接が必要であり、精度が高いため、この構造で製造されたバッテリーはより高価になります。マルチタブ構造の利点は、バッテリーのインピーダンスをさらに低減し、バッテリーの高速充放電性能を向上させ、5C～10Cの放電をサポートすることです。高率放電時のバッテリーの温度上昇を効果的に低減し、10℃の放電時のバッテリーの表面温度上昇は20℃未満です。温度が低いと、バッテリーのサイクル寿命が大幅に長くなります。

2.3 積層構造

マルチタブ巻きと比較すると、ラミネート電池の各層がタブにつながります。の

この構造で作られた電池の急速充電性能は、現時点で様々な構造の中で最も優れています。しかし、自動化の程度に限界があるため、現在は家庭用電化製品の分野ではあまり使用されておらず、主に軍事産業や動力電池などの分野で使用されています。自動化能力の向上により、将来的にはラミネート技術が主流になると考えられています。下図は積層構造電池の模式図です。