リチウム電池などの製造において、電極シートの切断は極めて重要な工程です。しかし、切断時の発塵やバリといった問題は、電極シートの品質と性能を損なうだけでなく、その後のセル組立、電池の安全性、そして寿命にも重大なリスクをもたらします。当社は、炭化物製品に関する豊富な業界経験と専門知識を活かし、これらの課題に効果的に対処し、生産効率と製品品質の両方を向上させる5つの包括的なソリューションを開発しました。
I. ツール材料と構造設計の最適化
（1）高硬度・耐摩耗性に優れた超硬合金材料を選択
電極シートの切断には、切削工具に卓越した硬度と耐摩耗性が求められます。従来の工具は切削中にすぐに鈍化し、粉塵やバリが発生しやすい傾向があります。これに対し、WC-Coシリーズなどのコバルト含有量の高い高性能炭化材料は、耐摩耗性を大幅に向上させます。コバルト結合相は炭化タングステン粒子間の結合力を強化し、刃先の鋭利性を長期間維持し、工具摩耗による粉塵やバリの発生を最小限に抑えます。
（2）特殊な工具形状を採用する
材料の選択に加え、ツールの設計も重要な役割を果たします。例えば：
- 鋭い刃先角度: 切断抵抗と引き裂き力を軽減し、バリの発生を最小限に抑えます。
- チップブレーカー溝: 切りくずの排出をスムーズにし、切りくずの蓄積を防ぎ、粉塵の発生を抑えます。
- 精密な真円度と同心度: 切断安定性を確保し、欠陥をさらに軽減します。
II. 切断プロセスパラメータの正確な制御
（1）切断速度の最適化
切断速度が速すぎると熱が発生し、電極材料が軟化し、粉塵やバリの発生が悪化します。逆に、切断速度が遅すぎると生産性が低下します。厳格な試験とデータ分析に基づき、以下の点を推奨します。
- 薄い/柔らかい素材: 毎分10～15メートル
- 厚い/硬い素材: 毎分8～12メートル
これらの範囲は、さまざまな電極仕様の品質と効率のバランスをとります。
（2）送り速度を調整する
適切な送り速度により、工具に過負荷をかけることなくスムーズな切削が可能になります。推奨範囲：
- 一般的なガイドライン: 0.05～0.2 mm/回転
- 素材固有の調整: より厚い/硬い材料はより低い送り速度を必要とする
切断速度との同期調整により結果が最適化されます。
（3）切断温度を制御する
切削中に発生する熱は、材料特性と工具性能を低下させる可能性があります。冷却システム（スプレー冷却、冷風など）を導入し、工具温度を40℃以下に維持してください。これにより、熱変形が低減し、工具寿命が延び、過熱による欠陥が排除されます。
III. 定期的な工具のメンテナンスと交換
工具の刃先は長期間使用すると必然的に摩耗します。以下の項目を含むメンテナンススケジュールを設定してください。
- 目視検査と顕微鏡検査: 精密機器を使用してエッジの摩耗を監視します。
- 交換間隔: 毎日 8 時間の作業の場合、7 ～ 10 日間 (材料と使用頻度に応じて調整してください)。
- 精密な設置: 二次的な問題を防ぐために、正しい位置合わせを確認してください。
IV. 適切な切断装置と補助システムを選択する
（1）高性能切断機
以下の機能を備えた機器に投資してください:
- 高精度スピンドル: 振動を最小限に抑え、一貫した切断を実現します。
- 高度な制御システム: 正確な速度と位置の制御を可能にします (例: サーボ駆動システム)。
- 安定した伝達機構: エラーを削減し、プロセスの安定性を高めます。
（2）集塵・吸着システム
効率的な集塵装置と静電吸着装置を設置して、次のことを実現します。
- 清潔な作業環境を維持する：電極表面の粉塵汚染を防止します。
- 製品品質の向上: 空気中の粒子によって引き起こされる欠陥を排除します。
V. オペレータのトレーニングを強化し、プロセスを標準化する
オペレーターのスキルとプロトコルの遵守は、切断品質に直接影響します。実装：
- 包括的なトレーニングプログラム: プロセスパラメータ、ツールの取り扱い、機器のメンテナンス、品質管理をカバーします。
- 標準操作手順（SOP）: パラメータ調整、ツールのインストール、定期的なチェックに関するベストプラクティスを文書化します。
- 品質管理システム: 問題を迅速に特定して解決するために定期的な検査を実施します。
電極シートの切断における粉塵やバリの問題を解決するには、工具の選定、プロセスの最適化、設備のメンテナンス、オペレーターのトレーニングなど、包括的なアプローチが必要です。これら5つのソリューションを導入することで、メーカーは切断品質を大幅に向上させ、リチウム電池生産の安定性と信頼性を確保できます。超硬切削工具のリーディングプロバイダーとして、当社は高品質な製品だけでなく、競争の激しい市場で企業が成功するための包括的な技術サポートも提供しています。
投稿日時: 2025年6月20日
