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J-GLOBAL ID：201902211729801276   整理番号：19A0488493

リチウムイオン電池のためのLiCoO2被覆アルミニウムのレーザ切断幅の研究【JST・京大機械翻訳】

Investigation of Laser Cutting Width of LiCoO2 Coated Aluminum for Lithium-Ion Batteries

著者 (2件)： Lee Dongkyoung (Department of Mechanical and Automotive Engineering, Kongju National University, Cheonan 31080, Korea) ,  Ahn Sanghoon (Department of Laser and Electron Beam Application, Korean Institute of Machinery & Materials (KIMM), Daejeon 34103, Korea)
資料名： Applied Sciences (Web)  (Applied Sciences (Web))
巻： 7  号： 9  ページ： 914  発行年： 2017年 
JST資料番号： U7135A  ISSN： 2076-3417  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： リチウムイオン電池は,軽量,高エネルギー密度,高出力密度,および他のタイプの電池よりも高いエネルギー対重量比を持っているので,携帯型電子デバイスや電気自動車などの多くの応用に広く使われている。従来の接触ベースの切断技術は,リチウムイオン電池セルが標準化されていないので,セル設計が変更されるとき,いつでも非効率的である。さらに,従来の切削は,工具摩耗によるプロセス不安定性と不良な切断品質をもたらし,短絡と局所発熱をもたらす。これらのプロセス不安定性と非効率性は,クリーンな切れ刃,より少ない変形,ほとんど全ての材料への適用性,精密加工の可能性,および切削経路の容易な修正などの利点により,レーザ切断によって解決される。レーザ切断研究の重要性にもかかわらず,切断幅の明確な定義は提示されておらず,切削幅に及ぼすレーザパラメータの影響を理解する知識が不足している。そこで,本研究では,レーザにより切断された陰極の表面を調べ,上部幅,融解幅,およびカーフ幅などの切断幅を定義した。レーザパラメータと定義された幅による切断特性の間の関係を研究した。体積エネルギーが6.0172×1010J/m3以下のとき,活性電極材料は除去されなかった。レーザ出力が100Wに等しいとき,上部と融解幅の両方が明確に観測された。50Wのレーザ出力は,32.14~55.71mm3/minの材料除去率で,活性電極材料を選択的にアブレーションできる。50μm厚電流コレクタを完全に貫通する閾値体積エネルギーは9.6675×1010~8.0229×1010J/m3の間にあった。すべてのクリアランス幅は20μm未満であるが,レーザ出力が200Wのとき,クリアランス幅は20μmを超える。一次元過渡半無限伝導モデルを用いた熱伝達に及ぼす材料特性の影響を調べた。さらに,5種類の物理的特性を定義し議論した。Copyright 2019 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 熱伝達 ,  カソード ,  *リチウムイオン電池 ,  アブレーション ,  *電池 ,  電極材料 ,  携帯型 ,  電流 ,  切削 ,  *アルミニウム ,  レーザ出力 ,  標準化 ,  *レーザ ,  不安定性 ,  *レーザ切断

著者キーワード (6件)： レーザ切断 ,  リチウムイオン電池 ,  LiCo_2 ,  アルミニウム ,  レーザ切断幅 ,  物理的特性

分類 (1件)： 二次電池  (YB04030K)

引用文献 (16件)：

• Alamgir, M.; Sastry, A.M. Efficient Batteries for Transportation Applications; SAE Convergence: Detroit, MI, USA, 2008.
• Lee, D.; Patwa, R.; Herfurth, H.; Mazumder, J. Computational and experimental studies of laser cutting of the current collectors for lithium-ion batteries. J. Power Sources 2012, 210, 327-338.
• Nitta, N.; Wu, F.; Lee, J.T.; Yushin, G. Li-ion battery materials: Present and future. Mater. Today 2015, 18, 252-264.
• Lee, D. Experimental Investigation of Laser Spot Welding of Ni and Au-Sn-Ni Alloy. J. Weld. Join. 2017, 35, 1-5.
• Lee, D.; Mazumder, J. Effects of laser beam spatial distribution on laser-material interaction. J. Laser Appl. 2016, 28, 032003.

タイトルに関連する用語 (5件)： リチウムイオン電池 ,  アルミニウム ,  レーザ ,  切断幅 ,  研究