リチウム電池の製造工程：バックエンド工程

前回は、リチウムイオン電池製造における前工程と中間工程について詳しく解説しました。本稿では、引き続き後工程について解説します。

後工程の製造目標は、リチウムイオン電池の形成とパッケージングを完了することです。中間工程では、セルの機能構造が形成されており、これらのセルは後工程で活性化される必要があります。後工程の主な工程は、シェルへの封入、真空ベーキング（真空乾燥）、電解液注入、エージング、および形成です。

Iシェルへ

これは、完成した電池をアルミニウム製のシェルに封入することで、電解液の注入を容易にし、電池構造を保護することを指します。

真空ベーキング（真空乾燥）

周知のとおり、水はリチウムイオン電池にとって致命的です。水が電解液と接触するとフッ化水素酸が生成され、電池に大きな損傷を与え、発生したガスによって電池が膨張するからです。そのため、リチウムイオン電池の品質に影響を与えないよう、電解液注入前に組立工場でリチウムイオン電池セル内の水分を除去する必要があります。

真空ベーキング工程は、窒素充填、真空引き、高温加熱から構成されます。窒素充填は、内部の空気を置換して真空状態を解消するためです（長期間の負圧は機器やバッテリーに損傷を与えるため、窒素充填によって内部と外部の気圧をほぼ等しくします）。これにより、熱伝導率が向上し、水分の蒸発が促進されます。この工程の後、リチウムイオン電池の水分量を検査し、検査に合格したセルのみ次の工程に進むことができます。

電解質注射

注入とは、所定の注入孔を通して、必要な量の電解液をバッテリー内部に注入する工程を指します。注入は、一次注入と二次注入に分けられます。

エージング

劣化とは、最初の充電と形成後の処理を指し、常温劣化と高温劣化に分けられます。この処理は、最初の充電と形成後に形成されるSEI膜の特性と組成をより安定させ、電池の電気化学的安定性を確保するために行われます。

F形成

電池は最初の充電によって活性化されます。この過程で、負極表面に効果的な不動態皮膜（SEI膜）が形成され、リチウム電池の「初期化」が行われます。

採点

等級付け、すなわち「容量分析」とは、セルを成形した後、設計基準に従って充放電を行い、セルの電気容量を試験し、その容量に応じて等級付けを行うものです。

バックエンド工程全体において、真空ベーキングは最も重要な工程です。水はリチウムイオン電池の「天敵」であり、電池の品質に直接影響します。真空乾燥技術の開発により、この問題は効果的に解決されました。

大成精密真空乾燥製品シリーズ

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