리포 배터리 제조 공정 |

소프트 파우치 리튬 이온 배터리는 높은 안전성, 에너지 밀도, 그리고 설계 유연성으로 인해 휴대용 전자 기기에 널리 사용됩니다. 제조 공정은 다음과 같은 몇 가지 중요한 단계로 구성됩니다.

1. 재료 준비

배터리 생산에 필요한 주요 재료는 다음과 같습니다.

음극재: 리튬코발트산화물(LiCoO₂), 리튬철인산(LiFePO₄) 및 기타 리튬 화합물 등.
양극재: 일반적으로 흑연이나 기타 탄소 기반 재료입니다.
분리 기호: 얇고 다공성인 폴리머 막.
전해질: 리튬이온 전도성 용액.

배터리의 성능과 안전성을 위해서는 재료 선택이 매우 중요합니다.

2. 전극 준비

슬러리 준비: 활물질, 도전제, 바인더가 고르게 분산되어 균일하고 안정적인 슬러리를 형성합니다. 슬러리의 농도는 생산 과정에서 배터리의 균일성을 유지하는 데 매우 중요합니다.
코팅: 양극 슬러리는 알루미늄 호일에, 음극 슬러리는 구리 호일에 코팅됩니다. 품질과 균일성을 보장하기 위해 두께와 건조 온도를 엄격하게 관리합니다.
구르는: 코팅된 전극은 롤러를 사용하여 압축되어 밀도와 강도가 향상됩니다.
절단 및 건조: 압연 전극을 필요한 크기로 자르고 건조하여 용매와 수분을 제거합니다.

3. 분리막 준비

분리막은 전자의 흐름을 차단하면서 리튬 이온의 이동을 허용하는 핵심 부품입니다. 배터리의 안전성과 성능을 보장하기 위해서는 충분한 기계적 강도와 화학적 안정성을 갖춰야 합니다.

4. 전극 절단 및 스태킹

건식 양극 및 음극 전극은 분리막과 함께 순차적으로 적층되어 셀의 기본 구조를 형성합니다. 배터리의 구조적 무결성과 성능을 위해서는 정확한 정렬과 위치 선정이 필수적입니다.

5. 배터리 조립

세포 형성: 셀의 크기는 고객 요구 사항에 맞게 설계되고, 알루미늄 플라스틱 필름은 모양에 맞게 성형됩니다.
상단 및 측면 밀봉: 감긴 셀을 준비된 틀에 넣고, 포장 필름을 접어서 윗면과 측면을 밀봉하여 단자 리드를 고정합니다.
액체 주입 및 사전 밀봉: 밀봉 후 셀의 정렬 상태를 검사하고, 전해질을 주입하고 사전 밀봉하기 전에 모든 습기를 제거합니다.

6. 형성 및 활성화

휴식 중: 주입된 전해질이 전극에 완전히 스며들도록 합니다.
형성: 배터리는 셀을 활성화하기 위해 첫 번째 충전을 거치며, 전극에 안정적인 고체 전해질 계면(SEI)을 형성합니다. 이 과정에서 가스가 생성되므로 일부 제조업체는 가스를 지정된 백으로 보내는 고정 장치를 사용합니다.
고정구 형성: 형성 후 전극 인터페이스가 최적화되고, 고정물 모양은 배터리가 올바른 모양과 치수를 유지하도록 보장합니다.

7. 2차 밀봉 및 성형

2차 밀봉: 진공을 이용하여 백에 남아 있는 가스와 전해질 일부를 제거한 후, 두 번째 밀봉 과정을 거칩니다. 그런 다음 가스 백을 다듬고 셀의 최종 형태를 완성합니다.
가장자리 다듬기 및 접기: 첫 번째와 두 번째 씰의 가장자리는 올바른 너비로 다듬어지고 접혀서 배터리가 치수 사양을 충족하도록 합니다.

8. 테스트 및 정렬

각 셀은 용량, 내부 저항, 누설 전류 검사를 포함한 일련의 검사를 거쳐 품질 기준을 충족하는지 확인합니다. 기준을 충족하지 못하는 셀은 제품의 품질과 일관성 유지를 위해 폐기됩니다.

9. 포장 및 최종 테스트

합격한 셀은 최종 형태로 포장되어 최종 테스트를 거칩니다. 여기에는 외관 검사, 전압 테스트, 용량 검사가 포함되어 제품이 고객 요구 사항을 충족하는지 확인합니다.

소프트 파우치 리튬 이온 배터리 품질 표준

포장 및 라벨링: 배터리 포장은 손상 없이 온전해야 하며, 인쇄된 정보(브랜드, 모델명, 용량, 전압, 제조일자)는 정확하고 명확해야 합니다. 밀봉은 틈 없이 단단히 밀봉되어야 합니다.
외관 무결성: 배터리 표면에는 긁힘, 움푹 들어간 부분, 변형, 얼룩 또는 녹이 없어야 합니다. 단자 리드는 평평하고 구부러지거나 끊어지거나 산화된 부분이 없어야 합니다. 알루미늄 플라스틱 필름은 손상, 주름 또는 기포가 없어야 합니다.
용량: 실제 용량은 정격 용량에 가까워야 하며, 비율이 높을수록 성능이 더 좋습니다.
내부 저항: 낮은 내부 저항은 충전/방전 사이클 동안 에너지 손실을 최소화하고 에너지 효율을 높이는 데 중요합니다.
충전 및 방전 성능: 배터리는 비정상적인 발열, 연기 또는 부풀음 없이 적정 시간 내에 완전히 충전되어야 합니다. 방전 시에는 전압이 너무 빨리 떨어지지 않아야 하며, 전류는 안정적이어야 합니다.
사이클 수명: 여러 번의 충전/방전 사이클 후에도 배터리의 용량 유지율과 성능 감소는 허용 가능한 한도 내에서 유지되어야 합니다. 일반 소비자용 배터리의 경우, 사이클 수명은 800회 이상이어야 하며, 용량 유지율은 80% 이상이어야 합니다.
안전: 배터리는 효과적인 과충전 보호, 과방전 보호, 그리고 단락 보호 기능을 갖춰야 합니다. 또한 고온에서도 변형이나 팽창 없이 안정적으로 유지되어야 합니다.