ВИРОБНИЦТВО

Покриття також виконується в чистій кімнаті (щоб уникнути забруднень, що пошкоджують електрохімічну стабільність): матеріал позитивного електрода наноситься на алюмінієву фольгу (алюміній протистоїть високому потенціалу позитивного електрода), а матеріал негативного електрода наноситься на мідну фольгу (мідь адаптується до низького потенціалу негативного електрода). Товщина покриття повинна контролюватися в межах 1 мм, щоб забезпечити однорідність електродів і підтримувати щільність енергії клітини та продуктивність циклу.

Каландрування є ключовим процесом у підготовці полюсних наконечників: окрім забезпечення міцного зчеплення матеріалів позитивного та негативного електродів із підкладкою з алюмінієвої/мідної фольги, також необхідно точно контролювати щільність ущільнення-для збільшення частки активних матеріалів на одиницю об’єму для оптимізації щільності енергії та уникнення надмірного згортання, яке пошкоджує структуру матеріалу.

Сушка є ключовим процесом у підготовці полюсних наконечників, який виконується після нанесення покриття та перед каландруванням. Він головним чином видаляє вологу та залишки розчинників, змішаних у перемішаній суспензії, щоб уникнути внутрішніх побічних реакцій клітини. Це не тільки забезпечує чистоту матеріалу електрода, але й стабілізує щільність ущільнення полюсного наконечника, безпосередньо впливаючи на щільність енергії комірки та стабільність циклу.

Розрізання виконується точно відповідно до вимог форми батареї. Точність повинна суворо контролюватися під час процесу різання, щоб уникнути задирок на полюсних наконечниках, що може запобігти внутрішньому короткому замиканню елемента. Краї щілинних позитивних і негативних полюсних наконечників акуратні, які краще адаптуються до подальшого процесу намотування або ламінування, забезпечуючи точність складання та безпеку експлуатації готової батареї.

Розрізані позитивні та негативні полюсні наконечники потрібно зварити з виступами, що є ключовим кроком для вилучення струму з клітини. Позитивні полюсні наконечники узгоджені з алюмінієвими наконечниками (стійкі до високого потенціалу), а негативні полюсні наконечники узгоджені з мідними або нікелевими наконечниками (пристосовані до низького потенціалу). Зварювання має бути міцним без фальшивого зварювання, закладаючи міцну основу для подальшого з’єднання між коміркою та зовнішніми ланцюгами.

Частини позитивного та негативного електродів, розділені діафрагмою, тісно приєднані та змотані в базову еліптичну циліндричну комірку; потім його екструдують і формують відповідно до специфікацій готової батареї, що не тільки забезпечує компактну та правильну структуру елемента, але й покращує щільність енергії на одиницю об’єму.

У процесі складання намотану та фасонну комірку поміщають у спеціалізований кожух для базової упаковки. Це може ізолювати зовнішні домішки та вологу та уникнути структурного ослаблення клітини.

Процес запікання здійснюється на упакованих комірках, щоб повністю видалити сліди вологи, що проникли під час процесу пакування. Якщо волога залишається, вона схильна до побічних реакцій з матеріалом позитивного електрода та погіршує стабільність електроліту. Цей захід може ефективно уникнути ризику деградації ємності клітини та забезпечити її щільність енергії та термін служби циклу.

У процесі впорскування електроліту електроліт вводять у висушену комірку через резервні повітряні отвори. Електроліт повністю проникне в частини позитивного та негативного електродів і діафрагму, активуючи активні матеріали електродів. Цей крок можна назвати «першим з’їданням» батареї, закладаючи ключову основу для подальшого формування та активації ємності.

Після ін’єкції електроліту комірку потрібно пройти вакуумну обробку, щоб видалити залишки повітря та сліди вологи всередині. Це може уникнути побічних реакцій між киснем і вологою в повітрі та активними матеріалами позитивних і негативних електродів, запобігти деградації ємності клітин і збільшенню внутрішнього опору, а також закласти основу для стабільної роботи в подальшому процесі формування.

Осередки після вакуумної герметизації піддаються обробці заряджання та розряджання, що може не тільки активувати активність іонів літію в матеріалах позитивного та негативного електродів, але й сприяти утворенню щільної та стабільної плівки SEI (Solid Electrolyte Interface) на поверхні негативного електрода, таким чином фіксуючи термін служби та верхню межу ємності елемента та закладаючи базову основу для продуктивності готової батареї.