차세대 이차 전지의 집 전체 구멍 가공의 생산 비용 절감, 전지의 고성능화를 실현하는 레이저 양산 가공 기계

■ 프로젝트 명:
 차세대 이차 전지의 집 전체 구멍 가공의 인라인 화를 가능하게하는 레이저 양산 가공기 개발
■ 대상 하류 산업 :
자동차 · 전자 제품
■ 연구 개발 체제 :
(주) 유선 이타가키 금속 (주), 長岡工業高等専門学校, 니가타 현 산업 기술 종합 연구소, 가나가와 (공재) 니가타 산업 창조기구

프로젝트의 개요

배경 · 목적

리튬 이온 배터리 (LIB) 등의 2 차 전지, 또한 리튬 이온 커패시터 (LIC) 등의 축전 장치에는 에칭 등에 의해 미세한 구멍 가공을 한 롤의 집 전체가 사용되어있다.

현재 구멍의 가공법에서는 전지 생산 공정에서 인라인 수 없으며 가공 가능한 최소 공경에도 한계가 있기 때문에, 제조 비용 절감 및 전지의 고성능화를 실현하기 위해서는 큰 과제 이있다.

실시 항목

      • 고속 광폭 집 전체 레이저 가공 장치의 개발
        ㆍ 고속 광폭 집 전체 레이저 가공 장치 (마운트) 개발, 고속 광폭 집 전체 레이저 가공 조건 검토, 가공 기계 (밀링 부품) 개발, 발리,산화물 탈락 방지, 撓み 수정 계획의 발달, 인라인 결함 감지 메커니즘 개발
      • 집 전체 가공 조건 파악 및 평가
        ・ LIC 시험 집 전 몸 만들기, LIC 성능 시험, 제조사의 성능 평가, 차세대 형 LIB 성능 시험

프로젝트 결과를 활용할 수 있는 제품 및 서비스

초음파 레벨 러 (撓み 개정): (주) 유선  초음파 레벨 러 (撓み 개정): (주) 유선

 

 

 

 

    • 레이저 다중 노출 롤 to 롤 관통 가공 기술
    • 레이저 다중 노출 롤 to 롤 관통 가공 장비
      ㆍ 롤 폭 270 mm
      ・롤 피드 속도 10m/분
    • 초음파 레벨 러
      ㆍ 초음파 처리 가공 헤드 폭 270 mm

제품 및 서비스 PR 점

        • 고속 가공에 적합 한 레이저, 광학 계의 선정
          ・ Φ 10 ~ 50 μ m, 개 구 율 10%
  전통적인 기술 신기술
  롤 프레스 법 에칭 법 레이저 가공 법
가공 조건 가공 속도 ~ 6000 구멍/sec ~ 1만 구멍/sec ~ 20만 구멍/sec
최소 구멍 직경 Φ300μm Φ120μm Φ10μm
인라인 × ×
커패시터 고용량 화 × ×
집 전체 제조 비용 1000 원/㎡  1000 원/㎡  500 원/㎡

전통적인 기술의 과제

신기술에의 한 과제 해결 방법

  • 수 μ m의 발리가 발생 한다.
  • 펀치 및 다이 (잎)의 제조 및 유지 보수 비용이
  • 생산 속도에 한계
  • 폐수처리 시설, 역 관리 비용, 슬래시 처리 비용 전가할 수 비용을 낮 췄 다.
  • 목록 크기, 시공 패턴 변경이 곤란
  • 레이저를 사용 하 여 Φ 100 μ m 이하의 구멍 가공이 가능
  • 인라인 화, 대용량 화에 대응 가능

프로젝트에서 실시 한 내용

연구 개발 목표

차세대 이차 전지에 사용 되는 정보 전 체의 구멍 가공에 인라인 할 수 있는 레이저 가공 기술을 개발 하 고도
에 고성능 집 전체를 제조 하기 위한 연구 개발을 수행

전통적인 기술   신기술   신기술의 포인트
ㆍ 집 전체에 가공 가능한 구멍의 최소 공
직경이 φ 100 μ m 정도 이며,
LIC 대용량 화에 대응
지지 않는다
  ㆍ 고속 광폭 집 전체 레이저를 사용 하
한 신기술
  ㆍ 최소 구멍 직경 φ 10 μ m 정도까지 가공
가능 하며, 단위 면적 당 집
전체 제조 비용을 기존 가공 법
반으로 줄이기

직면 한 과제와 문제 해결

직면 한 과제   문제 해결을 위한 방법   수단에의 한 효과
ㆍ 비가 역 용량이 큰 배터리를
파트너가 때 양극에 리튬이 결함이
마 르게 하기 때문에 건전지로 작동
없는
  ㆍ 돌이킬 수 없는 수 용량을 진화 하기 위하여 리튬
이온 전극에 미리 마약을 할
  ㆍ 개 구 율 4%에서 리튬 이온의
진한 수 있다는 것, 구멍 직경
이 작을수록 사전 진한 성과가
높은 것으로 확인 되었다

연구 개발 결과

  • 금속 호 일 피드 속도 10m/분에서 다시 정밀 검사를 완료 했다
  • 레이저 가공 실증 실험에서 나노초 레이저에서 더욱더 효율적으로 가공 조건의 실증을 진행 하 고 10 배 가공 속도를 목표로 개편을 실시 했다
  • 발리 제거/撓み 고정 장치 실증 실험을 완료 하 고 특허 출원을 했다면
  • 현재의 제품과 동등 (구멍 직경 φ 5 ~ 50 μ m)의 LIC 성과 시험 샘플을 제작 하 고 배포 하는
  • LIC 성과 Li 이온 플 진한 시험에서 개 구 율이 낮은 프레 진한 성 향상 추세를 확인할 수 있었다
  • LIB 성능 시험에서는 코팅 전극에 구멍 열 가공에 의해 현재 LIB 성능 향상 및 새로운 건전지 검토가 진행 시작 했다
< 레이저 장비의 문제 추출 결과 >
항목 부위 문제 백신
레이저 출력 레이저 발진기 시판 품에서는 충분 한 출력의 레이저도 없다 레이저 제조 업체의 개발 로드맵을 내다보고 대응 가능 j 유연한 디자인 하기
광학 설계 폴리곤/렌즈/거울 프로토 타입 제 1 호, 기초 실험의 설계 적인 측면에서 수량이 많은 에너지 손실이 큰 최소 미러 렌즈 구성 설계, 제 2 기 이후의 설계에 반영할
피드 메커니즘의 추종 성과 압 전 소자 거울 무게 최적화 조정이 필요 본 사업 기간에서는, 압 전 소자 사양에 최적화 하 여 속도 향상을 도모

< 이전 진한에 미치는 구멍 지름의 영향 > 개 구 율 1% 집 전체 사양 60 시간 진한 전극: (주) 유선

실용화 ㆍ 사업화 현황

프로젝트 종료 시 상황

  • 실용화에 성공 했다 단계 디자인에도 랑을 파고 수 있습니다.

실용화 ㆍ 사업화 전망

  • 처음에는 구리 및 알루미늄 집 전 호 일에 관통을 목적으로 하 고 있 었는 그러나, 집 전 호 일 전극 재료를 코팅 하는 역할 전극에 천공도 가능 하 고 관통 전극은 건전지 성과를 발휘 하는 것으로 나타났습니다
  • 고속 가공 시에 발생 하는 撓み를 해결 하는 「 초음파 레벨 러 」을 개발 하 고, 제 법 특허를 출원 하기에 이르렀을

기업 정보: 기업 유선
사업 내용: 레이저 가공 기술을 활용 한 다양 한 개발, 프로토타입, 양산,
시설/광학 설계, 장비 판매, 라이센스 등등

소재지: 우편번호 959-1152 니가타 현 산조 시 一 ツ 집 빈 1628-1

URL:https://wired.jp.net/

제품/서비스에 대 한 문의처
연락처: 이사을 쪼아 서 만든 直彦
TEL:0256-45-2468
E-mail:n-soma@wired.jp.net

サポイン 성과 사례 _ 「 차세대 이차 전지 집 전체 구멍 가공에 인라인 화를 가능 하 게 하는 레이저 양산 가공 기계 개발 」의 인쇄 출력은 여기에서

기업 정보

주식회사 유선의 기업 정보 페이지입니다.

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