リチウム電池の製造における最後のステップは、リチウム電池を等級分けして選別し、電池モジュールの一貫性と電池モジュールの優れた性能を確保することです。 よく知られているように、一貫性の高いバッテリーで構成されるモジュールは耐用年数が長くなりますが、一貫性の低いモジュールはバケット効果により過充電および過放電が発生しやすく、バッテリー寿命の減衰が加速されます。 たとえば、バッテリー容量が異なると、各バッテリーストリングの放電深度が異なる場合があります。 容量が少なく性能が悪いバッテリーは、事前にフル充電状態になります。 その結果、大容量で性能の良いバッテリーはフル充電状態に達することができません。 バッテリー電圧に一貫性がないと、並列ストリング内の各バッテリーが互いに充電されます。 より高い電圧のバッテリーはより低い電圧でバッテリーを充電します。これにより、バッテリーのパフォーマンスの低下が加速し、バッテリーストリング全体のエネルギーが消費されます。 自己放電率の高いバッテリーは、容量損失が大きくなります。 一貫性のない自己放電率は、バッテリーの充電状態と電圧に違いを引き起こし、バッテリーストリングの性能に影響を与えます。 したがって、これらのバッテリーの違いにより、長期間使用するとモジュール全体の寿命に影響します。

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図。 1.OCV-動作電圧–分極電圧図

バッテリーの分類とスクリーニングは、一貫性のないバッテリーの放電を同時に回避することです。 バッテリーの内部抵抗と自己放電テストは必須です。 一般的に、バッテリーの内部抵抗は、オームの内部抵抗と分極の内部抵抗に分けられます。 オーム内部抵抗は、電極材料、電解質、ダイアフラム抵抗、および電子インピーダンス、イオンインピーダンス、接触インピーダンスを含む各部品の接触抵抗で構成されます。 分極内部抵抗とは、電気化学的分極内部抵抗および濃度分極内部抵抗を含む、電気化学反応中の分極によって引き起こされる抵抗を指します。 電池のオーム抵抗は電池の総導電率によって決まり、電池の分極抵抗は電極活物質中のリチウムイオンの固相拡散係数によって決まります。 一般に、リチウム電池の内部抵抗は、プロセス設計、材料自体、環境、およびその他の側面から切り離せないものであり、以下で分析および解釈されます。

まず、プロセス設計

（1）正極と負極の配合は導電剤の含有量が少ないため、材料とコレクタ間の電子伝達インピーダンスが大きくなります。つまり、電子インピーダンスが高くなります。 リチウム電池はより速く熱くなります。 ただし、これはバッテリーの設計によって決まります。たとえば、電力バッテリーはレート性能を考慮に入れるため、大量のレートの充電と放電に適した、より高い割合の導電性薬剤が必要になります。 容量バッテリーはもう少し容量が大きく、正と負の材料の比率は少し高くなります。 これらの決定はバッテリーの設計の最初に行われ、簡単に変更することはできません。

（2）正極と負極の式に結合剤が多すぎます。 バインダーは一般的に、強力な絶縁性能を備えたポリマー材料（PVDF、SBR、CMCなど）です。 元の比率でバインダーの比率を高くすると、ポールのストリッピング強度を向上させるのに役立ちますが、内部抵抗には不利になります。 バッテリーの設計では、バインダーとバインダーの投与量の関係を調整します。これは、バインダーの分散を確実にするために、可能な限りバインダーの分散、つまりスラリー調製プロセスに焦点を当てます。

（3）成分が均一に分散しておらず、導電剤が完全に分散しておらず、良好な導電性ネットワーク構造が形成されていない。 図2に示すように、Aは導電剤の分散が不十分な場合であり、Bは分散が良好な場合です。 導電剤の量が同じ場合、攪拌工程の変更により、導電剤の分散や電池の内部抵抗に影響を与えます。

図2.導電剤の分散不良（A）導電剤の均一分散（B）

（4）バインダーが完全に溶解しておらず、ミセル粒子が存在するため、バッテリーの内部抵抗が高くなっています。 乾式混合、半乾式混合または湿式混合プロセスに関係なく、バインダー粉末が完全に溶解している必要があります。 効率を追求しすぎて、バインダーが完全に溶解するまでに一定の時間が必要であるという客観的な要件を無視することはできません。

（5）電極の圧縮密度は、バッテリーの内部抵抗に影響します。 電極板の緻密密度が小さく、電極板内の粒子間の気孔率が高く、電子の透過に寄与せず、電池の内部抵抗が高い。 電極シートを圧縮しすぎると、電極粉末粒子が過破砕され、破砕後の電子伝達経路が長くなり、電池の充放電性能が低下する場合があります。 適切な圧縮密度を選択することが重要です。

（6）正および負の電極ラグと流体コレクターの間の溶接不良、仮想溶接、高いバッテリー抵抗。 溶接時に適切な溶接パラメータを選択し、溶接力、振幅、時間などの溶接パラメータをDOEで最適化し、溶接の品質を溶接強度と外観で判断する必要があります。

（7）巻線不良または積層不良、ダイヤフラム、正極板、負極板間のギャップが大きく、イオンインピーダンスが大きい。

（8）電池の電解液が正極、負極、ダイヤフラムに完全に浸透しておらず、電解液の設計許容量が不足しているため、電池のイオンインピーダンスが大きくなります。

（9）形成プロセスが悪く、グラファイトアノード表面のSEIが不安定で、バッテリーの内部抵抗に影響を与えます。

（10）パッケージング不良、ポールイヤーの溶接不良、電池漏れ、含水率の高さなど、リチウム電池の内部抵抗に大きな影響を与えるものがあります。

第二に、材料

（1）陽極と陽極材料の抵抗が大きい。

（2）ダイヤフラム材質の影響。 ダイヤフラムの厚さ、気孔率のサイズ、気孔のサイズなど。 厚みは内部抵抗に関係し、内部抵抗が薄いほど小さくなり、高電力の充放電を実現します。 一定の機械的強度の下で可能な限り小さく、穿刺強度が厚いほど良いです。 ダイヤフラムの細孔径と細孔径は、イオン輸送のインピーダンスに関係しています。 細孔径が小さすぎると、イオンインピーダンスが増加します。 細孔径が大きすぎると、正と負の微粉末を完全に分離できない場合があり、短絡やリチウムデンドライトの貫通が発生しやすくなります。

（3）電解質材料の影響。 電解質のイオン伝導率と粘度は、イオンインピーダンスに関係しています。 イオン伝達インピーダンスが大きいほど、バッテリーの内部抵抗が大きくなり、充電および放電プロセスでの分極が深刻になります。

（4）正のPVDF材料の影響。 PVDFまたは高分子量の比率が高いと、リチウム電池の内部抵抗も高くなります。

（5）正極性材料の影響。 SP、KS、導電性グラファイト、CNT、グラフェンなどの導電剤の種類の選択も重要です。形態が異なるため、リチウム電池の導電性能は比較的異なります。選択することが非常に重要です。導電性が高く、使用に適した導電剤。

（6）正極性および負極性の耳材の影響。 ポールイヤーの厚みが薄く、導電率が低く、使用する材料の純度が高くなく、導電率が低く、電池の内部抵抗が高い。

（7）銅箔の酸化・溶接不良、アルミ箔材料の表面の導電性や酸化物が少ないため、電池の内部抵抗が高くなります。

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その他の面

（1）内部抵抗試験器の偏差。 不正確な機器によって引き起こされる不正確なテスト結果を防ぐために、機器を定期的にチェックする必要があります。

（2）不適切な操作によるバッテリー内部抵抗の異常。

（3）ほこりや湿気の制御が緩いなど、生産環境が悪い。 ワークショップのほこりが基準を超え、バッテリーの内部抵抗が増加し、自己放電が悪化します。 ワークショップの湿気は高く、リチウム電池の性能にも悪影響を及ぼします。