ПРОИЗВОДСТВО

Нанесение покрытия также осуществляется в чистом помещении (во избежание примесей, нарушающих электрохимическую стабильность): материал положительного электрода наносится на алюминиевую фольгу (алюминий выдерживает высокий потенциал положительного электрода), а материал отрицательного электрода наносится на медную фольгу (медь адаптируется к низкому потенциалу отрицательного электрода). Толщина покрытия должна контролироваться в пределах 1 мм, чтобы обеспечить однородность электрода и поддерживать плотность энергии элемента и производительность цикла.

Каландрирование — ключевой процесс при подготовке полюсных наконечников: помимо обеспечения прочного сцепления материалов положительных и отрицательных электродов с подложкой из алюминиевой/медной фольги, также необходимо точно контролировать плотность уплотнения-как для увеличения доли активных материалов на единицу объема, так и для оптимизации плотности энергии, а также для предотвращения чрезмерного раскатывания, которое повреждает структуру материала.

Сушка — ключевой процесс при подготовке полюсных наконечников, который проводится после нанесения покрытия и перед каландрированием. В основном он удаляет влагу и остаточные растворители, смешанные с перемешанной суспензией, чтобы избежать внутренних побочных реакций ячейки. Это не только обеспечивает чистоту материала электрода, но также стабилизирует плотность уплотнения полюсного наконечника, что напрямую влияет на плотность энергии элемента и стабильность цикла.

Резка осуществляется точно в соответствии с требованиями к форме батареи. Точность должна строго контролироваться в процессе резки, чтобы избежать заусенцев на полюсных наконечниках, которые могут предотвратить внутренние короткие замыкания элемента. Края прорезанных положительных и отрицательных полюсов аккуратные, что позволяет лучше адаптироваться к последующему процессу намотки или ламинирования, обеспечивая точность сборки и эксплуатационную безопасность готовой батареи.

Разрезанные положительные и отрицательные полюсные наконечники необходимо приварить с помощью лапок, что является ключевым этапом для извлечения тока из элемента. Положительные полюсные наконечники сочетаются с алюминиевыми контактами (устойчивыми к высокому потенциалу), а отрицательные полюсные наконечники - с медными или никелевыми контактами (адаптированными к низкому потенциалу). Сварка должна быть прочной, без ложных приварок, закладывающих прочную основу для последующего соединения ячейки с внешними цепями.

Части положительного и отрицательного электрода, разделенные диафрагмой, плотно прикреплены и свернуты в основную эллиптическую цилиндрическую ячейку; затем его экструдируют и придают ему форму в соответствии со спецификациями готовой батареи, что не только обеспечивает компактную и правильную структуру элемента, но и улучшает плотность энергии на единицу объема.

В процессе сборки намотанную и сформированную ячейку помещают в специализированную ячейковую оболочку для базовой упаковки. Это позволяет изолировать внешние примеси и влагу и избежать структурного ослабления ячейки.

Процесс запекания осуществляется на упакованных ячейках для полного удаления следов влаги, проникших в процессе упаковки. Если влага останется, она может вызвать побочные реакции с материалом положительного электрода и нарушить стабильность электролита. Эта мера может эффективно избежать риска деградации емкости ячейки и обеспечить ее энергетическую плотность и срок службы.

В процессе впрыска электролита электролит впрыскивается в высушенный элемент через резервные отверстия для воздуха. Электролит полностью проникнет в части положительного и отрицательного электрода и диафрагму, активируя активные материалы электрода. Этот этап можно назвать «первым сердцебиением» аккумулятора, закладывающим ключевой фундамент для последующего формирования и активации емкости.

После инъекции электролита ячейка должна пройти вакуумную обработку для удаления остаточного воздуха и влаги внутри. Это позволяет избежать побочных реакций между кислородом и влагой в воздухе и активными материалами положительных и отрицательных электродов, предотвратить деградацию емкости ячейки и увеличение внутреннего сопротивления, а также заложить основу для стабильной работы в последующем процессе формирования.

Ячейки после вакуумной герметизации подвергаются зарядно-разрядной обработке, которая может не только активировать активность ионов лития в материалах положительных и отрицательных электродов, но также способствовать образованию плотной и стабильной пленки SEI (интерфейс твердого электролита) на поверхности отрицательного электрода, тем самым фиксируя верхний предел срока службы и емкости элемента и закладывая фундамент для работоспособности готовой батареи.