超薄型リチウムポリマー電池の寸法と厚さの一貫性をテストする方法-

単一セルの合格がバッチ全体の一貫性を意味しない理由 - バッチ耐性の本当の源

ソフトパック リチウム ポリマー電池の厚さのばらつきのほとんどは、サプライヤーが意図的に公差を緩めることに起因するものではありません。{0}それはプロセスそのものから生まれます。

ヒートシールとエッジパンチは、最も問題が発生する 2 つのステップです。アルミニウム-ラミネートのヒートシール中、圧力、温度、または滞留時間のわずかな違いでも、シールされた端が局所的に厚くなったり、中央にわずかな膨らみが生じたりすることがあります。業界における一般的なバッチ内変動は、±0.05 ～ 0.15 mm 程度です。{3}パンチの精度が少しでもずれると、エッジの読み取り値も変動します。かつて、80 個のサンプリングされたセルがすべて合格したバッチを見たことがありますが、中央の膨らみのため、組み立て中におよそ 15 % が廃棄されました - まさにこの問題です。

電極が巻かれているか積み重ねられているかも、厚さ分布に異なる影響を与えます。創傷細胞は、不均一な張力により中心部の厚みが大きくなる傾向があります。積層セルでは、位置合わせの精度によるエッジの変化が見られることが多くなります。プロセスごとの一般的な範囲は次のようになります。

これらの変動はすべて単一セルの許容範囲内に収まる可能性がありますが、バッチ内の範囲（最大-最小）がアセンブリ クリアランスを超えると、問題が発生します。{0}

寸法と厚さのテスト方法サンプリングから測定ツールまで

実際のバッテリーの厚さの一貫性テストはサンプリング計画から始まり、次に適切なツールと測定ポイントに進みます。

サンプリングの際、多くの人は時間を節約するためにいくつかのセルを取得するだけですが、これには実際のリスクが伴います。-。より信頼性の高いアプローチは、AQL に従うことです。ロットサイズが 501 ～ 1200 個の場合、AQL 1.0 での通常の検査には、合格数 2 の 80 個のサンプルが必要です。 AQL 2.5 では、許容数 3 の 50 サンプルです。極薄セルの場合は、厚さがアセンブリの歩留まりに直接影響するため、AQL 1.0 を推奨します。- 2.5 に緩和すると、全体のリスクが著しく上昇します。サンプルは異なる生産シフトと異なるトレイをカバーする必要があります。- は同じステーションからすべてを取り出すわけではありません。そうしないと、受入れ品質検査 (IQC) が形式的になってしまいます。

ツールの場合、解像度が 0.01 mm より粗いものでは、真の一貫性の違いは明らかになりません。デジタルマイクロメーターまたは専用の厚さゲージの両方が機能します。標準のキャリパー (0.02 mm) は極薄セルではほとんど役に立ちません。-マイクロメーターを使用するときは、アンビルをセル表面と平行に保ち、傾けないようにしてください。複数の点を迅速にチェックするには、厚さゲージを使用すると便利です。-どのツールを使用する場合でも、23 ± 2 度の管理された環境で測定し、ゲージ ブロックで定期的に校正してください。

サイズ範囲が異なると、異なる測定焦点が必要になります。取ってくださいリチウムポリマー電池JP802025 350mAh PCB追加例: 容量が比較的大きいため、中心が膨らみやすくなります - 中心点を注意深く確認する必要があり、四隅をスキップすることはできません。小型のリチウムポリマー電池 JP301324 90 mah の場合、エッジはパンチングとシールの厚さの影響をより受けやすいため、四隅とシールされたエッジがより重要になります。中心部は比較的安定しています。どちらのサイズも同じマルチポイント手順に従う必要があります。-許容限界のみが実際のアセンブリクリアランスに従って調整されます。寸法公差テストは、測定回数よりも、正しい位置を測定することが重要です。

データを記録して判断する方法サンプルは合格するがバッチは失敗することを回避する

単一点測定は、局所的な膨らみを見逃す最も簡単な方法です。-より信頼性の高い方法は、各セルの少なくとも 5 つの点を測定することです - 中心と 4 つの角を合わせて - 最大値をセルの判定の太さとして取り、さらに 5- 点の平均と範囲を記録します。

実際にバッチの一貫性を示すのは標準偏差と範囲であり、個々の数値の見た目の美しさではありません。実際の計算例を次に示します。

10 個のセルからこれらの最大厚さの読み取り値 (mm) が得られると仮定します。
2.85, 2.87, 2.84, 2.91, 2.86, 2.88, 2.85, 2.90, 2.87, 2.89

平均 ≈ 2.872 mm、標準偏差 ≈ 0.023 mm、範囲=0.07 mm。
組み立てクリアランスの変動が 0.10 mm のみであれば、このセットは問題ありません。

次に、別のセット (2.82、2.85、2.88、2.95、2.84、2.90、2.83、2.97、2.86、2.89) に変更します。
平均は依然として同様ですが、範囲は 0.15 mm に跳ね上がり、標準偏差は明らかに上昇しています。たとえすべての単一セルが依然として公称許容範囲内にあるとしても、バッチ組み立て全体のリスクはすでに高くなります。-リチウム電池のバッチごとの変動における本当のリスクは、まさにこれらの「平均的で制御されていない」状況にあります。

通常、次の 2 つの判断層を設定します。

各セルの最大厚さは公称公差内に収まります。

-バッチ範囲（最大-最小）は、事前に合意された制限（通常は 0.10 mm または 0.12 mm）を超えません。-

単一セルの許容値のみを監視し、範囲を無視することが最も一般的な方法です。-

テスト中に見落とされやすい 3 つの詳細

まず、セルが工場から出荷されてから実際に組み立てられるまでの期間。ソフトパックセルを室温に放置すると、内部のガスがゆっくりと放出されたり、わずかに膨張したりして、測定された厚さがさらに 0.02 ～ 0.05 mm 押し上げられることがあります。-到着後 72 時間以内に再測定するか、工場出荷後の時間に関連付けられた厚さデータをサプライヤーに問い合わせることをお勧めします。-

次に、測定時の周囲温度。室温が 20 度から 28 度に上昇すると、マイクロメータの測定値は 0.01 ～ 0.02 mm 変動する可能性があります。温度管理された環境で取得されたデータのみが比較可能です。{6}}

3 番目に、PCB によって追加される局所的な厚さです。保護ボードと接着剤を併用すると、局所的に 0.3 ～ 0.8 mm 増加する可能性があります。 「ベアセルの厚さ」と「PCB を含む全体の厚さ」を明確に区別する必要があります。-そうしないと、アセンブリクリアランスの計算に系統的なエラーが発生します。 PCB を備えた JP802025 のようなモデルの場合、レポートには両方の値がリストされます。

過去 2 年間、国境を越えた電子商取引により、特に電池製品の 3C アクセサリ サプライ チェーンにおけるバッチ品質トレーサビリティ要件が強化されました。{0}{1}{2}現在、単なるモデル仕様書ではなくバッチテストレポートを求めるバイヤーが増えています。

実際のサンプリング計画とアセンブリのクリアランス要件を指定すると、単に「厚さの一貫性は保証できますか」と尋ねるよりも、適切な試験方法を見つけることがはるかに簡単になります。リチウム ポリマー バッテリーのサプライヤーとして、当社はバッチ検査のニーズやお客様が提供する AQL 規格に基づいて、対応するテスト計画の説明やサンプル テスト レポートを提供し、受入段階での一貫性リスクを抑えることができます。-

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