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使用喷墨技术的锂离子二次电池的数字印刷

使用数字打印以各种不同的形状和尺寸产生二次电池

背景

IOT(物联网)和可穿戴物的时代继续扩大,并且一切越来越多地连接到互联网以及需要辅助小区的每个设备。因此,二次电池需要以各种形状和尺寸进行以与其主机设备设计和使用的方式匹配。常规的二次电池生产系统旨在标准化大量生产的生产;标准化的二次电池限制了设备的设计和性能。为了在各种形状中产生二次电池并满足不同的性能规范,您需要具有多条生产线或花费大量时间设置专用的制造过程。还有浪费电极材料的问题;当切换电极以装配装置时,将过多的电极材料施加到未使用的部分或电极被抛出。

背景

从涂层材料中切出电极

解决方案

理光将其喷墨技术应用于锂离子二次电池的生产,使他们能够以几乎无限数量的形状和尺寸。数字喷墨系统仅在所需的区域上打印电池材料。这允许在任何形状或尺寸的许多不同应用中产生次要单元,并且同时最小化任何浪费。该系统将特别有用于生产IOT设备和可穿戴物的二次电池,这预计越来越多的设计和性能要求。

技术亮点

电极(阳极和阴极)的组分和用于锂离子二次电池的分离器掺入印刷油墨中。然后使用数字喷墨技术在层中打印它们,允许辅助单元以正确的形状产生。

图像:印刷细胞材料

印刷细胞材料

1)开发用于喷墨印刷的细胞材料油墨

在常规的二次电池生产中,将含有含有陶瓷的高粘性浆料施加到基材上。通过开发喷墨印刷的低粘度油墨,Ricoh改变了所有这些。开发努力仍在继续,在市场上生产主要电极材料的墨水版本以及特殊的分离器。

图片:1)开发用于喷墨印刷的细胞材料油墨

细胞材料墨水

2)喷墨印刷高度适应的形状和灵活性

要更改电极的形状或位置,您需要做的就是更改打印数据。
与传统系统相比,新系统产生更薄的薄膜,从而允许次级电池是可弯曲的。

图片:2)喷墨印刷高适应性,可塑性和灵活性

电极样品以许多形状印刷,包括圆形和三角形

3)通过新的和更多传统系统的混合方案来增强功能

喷墨印刷是一种非接触式印刷过程,从而大大降低了损坏物体的风险。例如,在用常规方法涂覆电极之后,可以使用喷墨印刷。这样,可以在不损坏电极的情况下添加用于安全性的功能材料。

图片:3)通过新的和更多传统系统的混合方案增强功能

新方法与传统方法相结合的混合方案

理光的愿景

理光已经从事喷墨技术超过40年,并继续这样做。理光的发展超越了使用纸张和非纸张材料的传统显示印刷,还在功能印刷领域,通过结合多种涉及材料和工艺的印刷技术,创造新的价值。
新技术通过功能材料的数码印刷,可以生产出自由设计的形状的二次电池,体现了功能印刷技术。Ricoh将继续创造新的价值,例如物联网设备和可穿戴设备的二次电池的开发。