이 동영상은 원자재부터 최종 제품까지 각 중요한 단계를 안내하며 맞춤형 리포 배터리가 어떻게 만들어지는지 보여줍니다.
맞춤형 리포 배터리란 무엇인가요?
리포 배터리 제조 1단계: 전극
1. 슬러리 혼합
슬러리 혼합은 케이크 반죽을 준비하는 것과 유사한 배터리 제조의 초기 단계입니다. 이 단계에서는 진공 혼합기를 사용하여 음극용 리튬 코발트 산화물 또는 리튬 망간 산화물, 양극용 흑연과 같은 활성 물질과 카본 블랙과 같은 전도성 첨가제 및 PVDF와 같은 바인더를 결합합니다. 전극 기판에 코팅할 수 있는 정확한 점도를 가진 균일한 슬러리를 만들기 위해 NMP 또는 수성 대체 용매를 정량으로 첨가합니다.
배터리 제조 공정에서의 역할:
보장 활성 물질 및 첨가제의 균일한 분포는 전극 전체에서 일관된 전기 화학적 성능을 유지하는 데 매우 중요합니다.
제어 점도 및 흐름 속성 의 슬러리를 사용하여 전류 수집기에 매끄럽고 균일하게 코팅할 수 있습니다.
프로모션 강력한 접착력 를 활성 물질과 전류 수집기 사이에 삽입하여 사이클링 중 박리를 방지합니다.
에 기여합니다. 전반적인 에너지 밀도 및 성능 최적의 미세 구조와 다공성을 가진 전극을 생성하여 배터리의 성능을 향상시킵니다.
2. 코팅
준비된 슬러리는 정밀 코팅기를 사용하여 금속 집전판에 균일하게 도포됩니다. 음극의 경우 슬러리를 알루미늄 호일에 코팅하고 양극 슬러리는 구리 호일에 도포합니다. 이 단계는 배터리 성능에 중요한 일관된 층 두께와 균일한 재료 분포를 보장합니다.
배터리 제조 공정에서의 역할:
균일한 전극 층을 만듭니다: 일관된 전기화학적 성능을 위해 필수적인 집전체 전체에 활성 물질이 고르게 분포되도록 합니다.
전극 두께와 하중을 제어합니다: 정밀한 코팅은 단위 면적당 활성 물질의 양을 결정하여 배터리의 용량과 에너지 밀도에 직접적인 영향을 미칩니다.
밀착력을 높입니다: 활성 물질이 전류 수집기에 단단히 결합하도록 도와주어 사이클링 중에 벗겨지거나 박리되는 것을 방지합니다.
배터리 효율성과 수명에 영향을 줍니다: 전극을 잘 코팅하면 내부 저항이 줄어들고 전반적인 배터리 안정성과 내구성이 향상됩니다.
3. 캘린더
전극 시트가 건조된 후에는 캘린더링이라고 하는 공정에서 한 쌍의 고정밀 롤러를 통해 공급됩니다. 이 단계에서는 전극 코팅을 압축하여 활성 재료의 패킹 밀도를 높이고 전극의 기계적 무결성을 개선합니다.
배터리 제조 공정에서의 역할:
에너지 밀도를 향상시킵니다: 활성 물질의 패킹 밀도를 높이면 동일한 전극 부피에 더 많은 전기 화학적 활성 물질을 넣을 수 있어 배터리 용량을 직접적으로 높일 수 있습니다.
전극 균일성을 개선합니다: 압연은 안정적인 전기 화학적 성능과 효율적인 이온 수송에 중요한 일관된 두께와 표면 평활성을 보장합니다.
기계적 안정성을 강화합니다: 압축된 전극은 조립 및 사이클링 중에 균열, 박리 또는 변형이 덜 발생합니다.
배터리 효율을 최적화합니다: 적절한 캘린더링은 내부 저항을 줄이고 균일한 전류 분배를 지원하여 배터리 수명을 연장하고 성능을 향상시킵니다.
4. 슬리팅
전극 시트의 대형 마스터 롤은 지정된 셀 폭에 맞는 좁은 롤로 절단됩니다. 동시에 용접 탭은 배터리 설계 치수에 따라 정밀하게 스탬핑 또는 레이저 커팅되어 다음 조립 단계에서 정확한 정렬과 안정적인 연결을 보장합니다.
리포 배터리 제조 2단계: 셀 조립하기
5. 스태킹(라미네이션)
이 단계는 기존의 원통형 리튬 이온 전지와 리튬 폴리머(LiPo) 배터리를 차별화하는 핵심 기능을 강조합니다. 이 공정에서는 자동화 장비 또는 숙련된 기술자가 양극, 분리막, 음극 및 다른 분리막을 정밀한 '샌드위치' 구성으로 조심스럽게 쌓아 올립니다. 분리막은 전기 절연체 역할을 하여 전극 간의 직접적인 접촉과 단락을 방지하는 동시에 충전 및 방전 중에 리튬 이온이 자유롭게 흐르도록 합니다.
배터리 제조 공정에서의 역할:
셀 아키텍처를 정의합니다: 정확한 적층은 파우치 셀의 내부 구조를 결정하며, 에너지 밀도와 전체 용량에 직접적인 영향을 미칩니다.
안전과 신뢰성을 보장합니다: 전극과 분리기를 올바르게 정렬하면 내부 단락 및 열 폭주 위험을 최소화할 수 있습니다.
고성능 사이클링을 지원합니다: 균일한 레이어링은 균일한 전류 분배와 일관된 이온 수송을 촉진하여 사이클 수명을 개선하고 용량 저하를 줄입니다.
유연한 폼 팩터를 지원합니다: 시트를 다양한 두께와 모양으로 쌓을 수 있기 때문에 이 방법은 드론, 웨어러블 및 기타 소형 장치에 사용되는 LiPo 배터리의 전형적인 얇고 가벼운 디자인을 지원합니다.
6. 용접
적층된 셀의 모든 양극 탭이 결합되어 셀의 양극 단자를 형성하고, 모든 음극 탭이 유사하게 용접되어 음극 단자를 형성합니다. 일반적으로 초음파 또는 레이저 용접과 같은 고정밀 기술은 배터리 수명 주기 동안 전기 전도성과 기계적 안정성을 유지하는 강력하고 낮은 저항의 연결을 보장하는 데 사용됩니다.
7. 파우치 성형 및 밀봉
용접된 셀 탭은 미리 형성된 알루미늄 라미네이트 파우치에 조심스럽게 삽입됩니다. 그런 다음 열 밀봉 공정을 사용하여 파우치의 상단과 측면 가장자리를 따라 밀봉하여 나중에 전해질 주입에 사용될 하나의 구멍을 남깁니다. 이 단계는 셀 스택을 오염으로부터 보호하고 전해액 주입 단계를 준비합니다.
리포 배터리 제조 3단계: 활성화 및 테스트
8. 전해질 주입
습도가 엄격하게 제어되는 글로브 박스 또는 건조한 실내에서 조심스럽게 측정된 양의 전해질을 파우치의 남은 열린 포트를 통해 구운 셀에 주입합니다. 전해액은 충전 및 방전 중에 리튬 이온이 음극과 양극 사이를 이동할 수 있게 하여 효율적인 전기 화학적 성능을 보장하는 중요한 매개체 역할을 합니다.
9. 포메이션
이 중요한 단계는 리튬이온 배터리 제조에서 전해질 주입 후 셀의 첫 번째 제어된 충전-방전 주기를 표시합니다. 초기 충전 중에 전해질은 양극 표면과 반응을 일으켜 전극을 보호하고 장기적인 성능을 보장하는 얇고 안정적인 고체 전해질 간상(SEI) 층을 생성합니다.
10. 노화
노화 은 리튬이온 배터리 제조 공정에서 통제된 휴식 단계입니다. 이 기간 동안 SEI 층의 지속적인 안정화와 같은 내부 화학 반응이 진행되어 평형 상태에 도달합니다. 이는 갓 병에 담긴 와인을 숙성시키는 것과 비슷하며, 최종 테스트 및 배송 전에 배터리의 성능과 안정성이 완전히 안정화되도록 보장합니다.
11. 용량 등급
채점 및 정렬 용량 테스트 후 성능에 따라 배터리를 분류합니다. 용량, 내부 저항, 전압 및 기타 주요 매개변수에서 약간의 차이가 있는지 셀을 평가한 다음 품질과 용도의 일관성을 보장하기 위해 A등급 또는 B등급과 같은 카테고리로 그룹화합니다.
12. 최종 테스트
각 배터리는 외관 검사, 치수 검증, 과충전, 단락, 누설 평가와 같은 안전 테스트를 포함한 종합적인 검사를 거칩니다. 이를 통해 엄격한 성능 및 안전 기준을 충족하는 셀만 고객에게 공급할 수 있습니다.
결론
리튬이온 배터리 제조는 모든 단계가 정교하게 조정된 기어처럼 작동하며, 각 단계는 최종 제품의 성능, 수명 및 안전에 필수적인 역할을 합니다. 정밀한 슬러리 배합부터 중요한 형성 단계까지, 아주 작은 편차도 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 이러한 복잡한 절차를 숙달해야만 오늘날의 디지털 세상에 신뢰할 수 있는 고에너지 전력을 공급할 수 있는 리튬이온 배터리를 만들 수 있습니다.
로서 맞춤형 리포 배터리 제조업체, LanDazzle 는 배터리 셀 및 구조 설계부터 BMS 통합에 이르기까지 풀 서비스 맞춤화를 제공하여 고객의 정확한 요구사항에 맞는 완벽한 솔루션을 제공합니다. 저희 팀은 상세한 기밀 프로젝트 지원과 고품질의 종합적인 애프터서비스를 제공합니다.
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