PRODUKCJA

Powlekanie odbywa się również w pomieszczeniu czystym (aby uniknąć zanieczyszczeń zakłócających stabilność elektrochemiczną): materiał elektrody dodatniej jest powlekany folią aluminiową (aluminium jest odporne na wysoki potencjał elektrody dodatniej), a materiał elektrody ujemnej jest powlekany folią miedzianą (miedź dostosowuje się do niskiego potencjału elektrody ujemnej). Grubość powłoki musi być kontrolowana w granicach 1 mm, aby zapewnić jednorodność elektrody oraz gęstość energii ogniwa i wydajność cyklu.

Kalandrowanie to kluczowy proces przygotowania nabiegunnika: oprócz zapewnienia trwałego przylegania materiałów elektrody dodatniej i ujemnej do podłoża z folii aluminiowej/miedzianej, konieczna jest również precyzyjna kontrola gęstości zagęszczenia-, zarówno w celu zwiększenia proporcji materiałów aktywnych na jednostkę objętości, optymalizacji gęstości energii, jak i uniknięcia nadmiernego walcowania, które uszkadza strukturę materiału.

Suszenie jest kluczowym procesem przygotowania nabiegunnika, który przeprowadza się po powlekaniu i przed kalandrowaniem. Usuwa głównie wilgoć i resztki rozpuszczalników zmieszanych z mieszaną zawiesiną, aby uniknąć wewnętrznych reakcji ubocznych ogniwa. Zapewnia to nie tylko czystość materiału elektrody, ale także stabilizuje gęstość zagęszczenia nabiegunnika, bezpośrednio wpływając na gęstość energii ogniwa i stabilność cyklu.

Cięcie odbywa się dokładnie zgodnie z wymaganiami dotyczącymi kształtu akumulatora. Podczas procesu cięcia należy ściśle kontrolować precyzję, aby uniknąć zadziorów na nabiegunnikach, co może zapobiec wewnętrznym zwarciom ogniwa. Krawędzie szczelinowych biegunów dodatnich i ujemnych są schludne, co pozwala lepiej dostosować się do późniejszego procesu nawijania lub laminowania, zapewniając precyzję montażu i bezpieczeństwo pracy gotowego akumulatora.

Nacięte bieguny dodatni i ujemny należy zespawać za pomocą wypustek, co jest kluczowym krokiem w przypadku bieżącego wyciągania ogniwa. Do biegunów dodatnich dopasowane są wypustki aluminiowe (odporne na wysoki potencjał), a do biegunów ujemnych wypustki miedziane lub niklowane (dostosowane do niskiego potencjału). Spawanie musi być mocne, bez fałszywych spawów, tworząc solidny fundament dla późniejszego połączenia ogniwa z obwodami zewnętrznymi.

Części elektrody dodatniej i ujemnej oddzielone membraną są ściśle połączone i nawinięte w podstawowe eliptyczne ogniwo cylindryczne; następnie jest on wytłaczany i kształtowany zgodnie ze specyfikacją gotowego akumulatora, co nie tylko zapewnia zwartą i regularną strukturę ogniwa, ale także poprawia gęstość energii na jednostkę objętości.

W procesie montażu nawinięte i ukształtowane ogniwo umieszczane jest w specjalistycznej osłonce ogniwa w celu podstawowego pakowania. Może to odizolować zewnętrzne zanieczyszczenia i wilgoć oraz uniknąć strukturalnego poluzowania ogniwa.

Proces wypieku przeprowadza się na zapakowanych ogniwach, aby całkowicie usunąć śladowe ilości wilgoci przedostającej się podczas procesu pakowania. Jeśli wilgoć pozostanie, jest podatna na reakcje uboczne z materiałem elektrody dodatniej i zakłóca stabilność elektrolitu. Środek ten może skutecznie uniknąć ryzyka degradacji pojemności ogniwa i zapewnić jego gęstość energii i żywotność cyklu.

W procesie wtrysku elektrolitu, elektrolit jest wtryskiwany do osuszonego ogniwa przez zarezerwowane otwory powietrzne. Elektrolit całkowicie przeniknie do części elektrody dodatniej i ujemnej oraz do membrany, aktywując materiały aktywne elektrody. Ten krok można nazwać „pierwszym uruchomieniem” akumulatora, kładąc kluczowy fundament pod późniejsze formowanie i aktywację pojemności.

Po wstrzyknięciu elektrolitu ogniwo należy poddać obróbce próżniowej w celu usunięcia resztek powietrza i śladowej wilgoci z wnętrza. Pozwala to uniknąć reakcji ubocznych pomiędzy tlenem i wilgocią w powietrzu oraz materiałami aktywnymi elektrody dodatniej i ujemnej, zapobiega degradacji pojemności ogniwa i wzrostowi rezystancji wewnętrznej, a także stanowi podstawę do stabilnej wydajności w późniejszym procesie formowania.

Ogniwa po uszczelnieniu próżniowym poddawane są procesowi ładowania i rozładowywania, który może nie tylko aktywować aktywność jonów litu w materiałach elektrody dodatniej i ujemnej, ale także sprzyjać tworzeniu gęstej i stabilnej warstwy SEI (interfejs stałego elektrolitu) na powierzchni elektrody ujemnej, blokując w ten sposób górną granicę żywotności cyklu i pojemności ogniwa oraz kładąc podwaliny pod wydajność gotowego akumulatora.