In カスタムバッテリーパック 設計において、エンジニアは高エネルギー密度とスペース制約、軽量設計、そして熱管理のバランスを取るという課題に直面しています。タブレスバッテリーセル（フルタブバッテリーセルとも呼ばれる）は、集電体の端全体を接続点として利用することで内部抵抗を低減し、放熱を最適化しながら究極の安全性を確保します。この設計は、バッテリー構造と製造における革新的な技術であり、高電流デバイスの充電速度向上と高率放電を実現します。この記事では、タブレスバッテリーの原理、利点、用途、そして市場展望について詳しく説明します。
タブ付きバッテリーとタブなしバッテリーの違いは何ですか?
テーブルレスバッテリーセル設計
タブレス（フルタブ）バッテリーセル 正極と負極から切り出されたタブが一体化されています。従来のシングルまたはダブルタブによる線状接触を面接触にアップグレードします。巻き取りと積層工程により、正極（アルミニウム）および負極（銅箔）集電体のコーティングされていないテール領域の外周縁全体を導電チャネルとして使用することで、タブ溶接工程が不要になります。
メカニズム：電流は、箔の全長に沿って個別のタブまで流れるのではなく、集電体を通して放射状および横方向に流れます。タブの適切な配置により、電極内の電流伝送距離が短縮され、均一な電流分布が確保され、内部抵抗が低減し、バッテリーの放電能力が向上します。さらに、材料の削減により、バッテリーの重量と体積が削減されます。
タブ付きバッテリーセル設計
タブ型バッテリーセルには2つのタブのみがあり、正極と負極を溶接によって外部回路に接続します。この工程により材料に応力が生じ、従来の18650円筒形バッテリーと同様にバッテリーの安定性に影響を与えます。
メカニズム：従来のタブ型電池セルは、正極と負極から、1枚または複数枚の溶接された小さな金属片（ディスクリートタブ）を介して電流を引き出します。構造はシンプルですが、大型セルでは電子の流路が長くなり、内部抵抗が高くなります。
タブレス電池セルとタブ付き電池セル：主な違いを解説
熱安定性と安全性
- タブレスバッテリーは、電極全体にわたって均一な電流伝導を可能にし、内部抵抗を低減し、局所的な過熱を最小限に抑え、熱安定性を向上させます。
- タブ付きバッテリーは、個々のタブを通して電流が流れるため、電気抵抗が高くなります。この局所的な抵抗は高温箇所を引き起こし、熱暴走のリスクを高めます。
バッテリーの寿命
- タブレスバッテリーは個別のタブ溶接を排除し、応力集中点を減らすことで、充放電サイクルにわたって構造的な安定性と長いサイクル寿命を実現します。
- タブ付きバッテリーの溶接タブ接合部は、繰り返しサイクル中に材料疲労が発生し、構造の完全性が低下します。
タブレットレスバッテリー設計の利点
内部抵抗の低減
- 電流経路の短縮。タブレスバッテリー設計では、集電体の表面全体をタブで覆い、電子の流れ距離と抵抗を削減します。
- 導電面積の拡大：フルタブ設計により、集電体と電池ケース間の接触面積が増加し、導電経路が確保されます。抵抗の式はR=ρL/Sで、Rは抵抗、ρは抵抗率、Lは長さ、Sは導電面積です。Sを大きくすると抵抗は減少します。
- 接触抵抗の低減: レーザー溶接により集電体、ケース、整流板間の接続が確実になり、接触抵抗が低減します。
高エネルギー密度
タブレスバッテリーの設計により、タブが占めるスペースが削減され、同じ体積と重量でより多くの活性物質を収容できるようになり、エネルギー密度が向上します。これにより、ドローン、ロボット、電動工具など、軽量で長時間駆動が求められるデバイスにおいて、より高いエネルギー貯蔵能力とより長いバッテリー寿命を実現します。
大熱放散
- 内部抵抗と発熱の低減。タブレス設計では、集電体全体をタブとして使用することで電流経路を短縮し、電池の内部抵抗を低減します。 70%ジュールの法則（P = I²R）によれば、内部抵抗（R）の減少は、充放電時の抵抗熱の発生を直接的に減少させます。
- 均一な電流分布。フルタブバッテリー構造により、バッテリー内の電流分布が均一になり、温度差が低減され、熱勾配がバッテリー寿命に与える影響が最小限に抑えられます。
優れた温度性能
- 高温性能。タブレス電池の設計は、タブ数を増やすことで内部抵抗を低減し、高電流充放電時の発熱を抑えます。研究によると、フルタブ電池は内部抵抗を低減することが示されています。 35%高電流放電温度.
- 優れた低温性能。フルタブバッテリーは内部抵抗が低く、電流伝導を確保し、エネルギー損失を低減します。オールタブ設計により、局所的な熱蓄積を低減します。
生産効率とコスト優位性
- 製造コストの削減。コーティング速度の高速化とレーザー切断や集電板溶接などの工程統合により、タブ溶接の追加工程と材料コストを削減し、生産性を向上させます。
- タブレット電池の大量生産により、単位コストがさらに削減されます。
高放電率性能
タブレット電池の設計は集電体の表面全体をカバーし、電子輸送経路を短縮し、内部抵抗を低減します。これにより、電池は 5C急速充電性能電動工具、ドローン、電動自転車などの高出力デバイスの需要に応えます。
テーブルレスバッテリーセル製造プロセス
フルタブ電池の製造には、生産効率を向上させるための様々な技術が用いられています。これらの製造プロセスを最適化することで、生産効率が向上し、コスト削減につながります。
乾式電極技術
乾式電極プロセスは、タブレスバッテリー技術と組み合わせることで、従来の湿式プロセスで使用されるコーティングや乾燥などの手順を排除し、生産効率とエネルギー密度を向上させながら、生産コストを削減します。
プレス工程
この工程では、タブを集電体の表面に押し付けてタブ構造を形成します。設備投資は少なく、生産効率は高いものの、歩留まりが低く、均一性に欠けるという課題があります。
レーザー切断と折り曲げ工程
この工程では、タブをレーザーカットで所定の形状に切断し、折り曲げたり巻き取ったりして集電体に接続します。この方法は製品の均一性は高いものの、設備投資額が高く、生産効率も低くなります。
レーザー溶接技術
レーザー溶接は、タブレス構造を集電板または電池シェルに接続するために用いられます。高精度レーザー溶接は、表面溶接による安定した信頼性の高い電流伝送を保証します。この技術は、レーザー強度、焦点距離、溶接パラメータの高度な制御を必要とするため、タブレス電池の大規模生産において重要なステップとなります。
カスタムタブレットバッテリーパックソリューション CM Batteries
カスタムタブレット バッテリー パックの製造には、徹底した段階的な評価と、特定のニーズを満たすカスタマイズされたバッテリー ソリューションを作成する専門エンジニア チームが必要です。 CM Batteries 努力して 機能 そもそも。
コンセプトから量産までの生産プロセス
- 定義と評価。第一段階では、電力、容量、電圧、サイズなどの基本仕様を評価し、バッテリーパックが重量、体積、エネルギー密度のバランスを満たしていることを確認します。
- 設計・開発。当社のエンジニアはタブレット技術に特化し、セル配置、接続、熱管理ソリューション、バッテリー管理システム（BMS）を含むバッテリー内部構造を設計しています。 熱流体解析 放熱プロセスを最適化し、高負荷動作中にバッテリーが安全な温度範囲内に維持されるようにします。
- 検証と妥当性確認。バッテリーパックが必要な安全基準を満たしていることを確認するために、広範囲にわたる充電・放電サイクル試験や熱試験を実施します。
- バッテリー認証。UL認証、CEマーキング、RoHS指令への準拠など、お客様の地域市場における競争力強化を支援します。
- バッテリー製造。高精度溶接、レーザー切断、組立技術を駆使し、カスタムフルタブバッテリーパックの一貫性と品質を確保しています。
ケーススタディ：スラスターモーター用高放電フルタブリチウム電池パック
スラスターモーターメーカーは、過酷な海中環境下でモーターに電力を供給できる、信頼性の高い高放電容量のバッテリーソリューションを必要としていました。当社は、高電流供給、優れたエネルギー密度、優れた温度耐性を備えたフルタブBAK INR2170-45Dセルを提供しました。これらの特長により、過酷な環境条件下での稼働時間の延長と安定性の向上に貢献します。
顧客からのリクエスト:
- バッテリーはスラスターモーターに連続的な高電流放電を提供できますか?
- パックは海洋環境（高湿度、塩水噴霧、水没）でも確実に動作しますか?
- ソリューションには過熱を防ぐための安全性と熱管理が含まれていますか?
- バッテリーの設計は、海中機器での長期使用に耐えるほど耐久性がありますか?
私達の 25.2V 49.4Ah フルタブバッテリーパック 提供：
タブレット型電池セルの応用と市場展望
タブレットバッテリーは内部抵抗が低く、放電率が高いという特徴があり、電動工具、掃除機、電動バイクなどの分野に浸透しています。2026年までに、電動工具分野におけるタブレット小型円筒形バッテリーの普及率は38%に達すると予想されています。例えば、Bosch ProCORE18V+ 8.0Ah電動工具は、多数の並列電流経路を備えることで内部抵抗と発熱を低減するタブレットバッテリー技術を採用しています。
そして、円筒形電池市場は、年平均成長率（CAGR）で成長すると予想されています。 18.2% 2025から2033します。
フルタブ電池は、優れたエネルギー密度と長いサイクル寿命により、高出力を必要とする新興分野でも使用されています。 ヒューマノイドロボット, 無人航空機 (UAV), eVTOL とデータセンター BBU。
革新的な材料とプロセスの最適化によりコストが削減され、新興セクターからの継続的な需要も見込まれるタブレス電池は、角型セルとパウチ型セルに次ぐ第3の主流技術となる見込みです。タブレス電池は、動力用電池の「タブレス時代」への移行を世界的に牽引するでしょう。タブレス技術は、家電製品における急速充電革命の推進や電気自動車のコスト効率向上など、業界のアップグレードを推進し、エネルギー転換を支える原動力となるでしょう。
タブレットバッテリーセルに関するよくある質問
タブレットバッテリーセルを製造している企業はどれですか?
EVE Energy、Changhong Sanjie、BYDなどの企業は、2026年の予定でTablessバッテリーセルの生産を開始しています。Tablessバッテリーセルは、内部抵抗が低く放電容量が大きい高出力セルであり、複数のセルを並列に接続することで高出力を直接サポートできます。 CM Batteries カスタムタブレットバッテリーパックを製造し、特定の要件に基づいてカスタマイズされたテクノロジーソリューションを提供します。
タブレス電池とマルチタブ電池の違いは何ですか?
タブレスバッテリー設計は集電体のダイカットを不要にし、製造プロセスを簡素化します。タブを複数の箇所に配置することで通電面積を増やすマルチタブバッテリーは、より複雑で、より多くのダイカット工程を必要とします。
フルタブバッテリーセルはハーフタブセルよりも効率的ですか?
はい、フルタブバッテリーセルはハーフタブセルよりも効率が良いです。内部抵抗を低減し、導電面積を増やすことで、より優れた放熱性でより高い充放電速度を実現します。これにより、高出力および急速充電アプリケーションにおける性能が向上します。さらに、タブレス設計により溶接が簡素化され、製造コストを削減できます。一方、ハーフタブセルは内部抵抗が高く、熱分布が不均一なため、効率が低下し、コストが増加します。
テーブルレスバッテリー設計とは何ですか?
タブレス電池設計は、集電体の電流経路を最適化し、タブの通電面積を拡大します。集電体のコーティングや打ち抜き加工は不要です。電池の正極と負極は超音波溶接によってタブに接続されるため、組み立てと溶接工程が簡素化されます。
