تصنيع

يتم إجراء الطلاء أيضًا في غرفة الأبحاث (لتجنب الشوائب التي تلحق الضرر بالاستقرار الكهروكيميائي): يتم طلاء مادة القطب الموجب برقائق الألومنيوم (الألومنيوم يقاوم الإمكانات العالية للقطب الموجب)، ويتم طلاء مادة القطب السالب برقائق النحاس (يتكيف النحاس مع الإمكانات المنخفضة للقطب السالب). يجب التحكم في سمك الطلاء في حدود 1 مم لضمان توحيد القطب ودعم كثافة طاقة الخلية وأداء الدورة.

تعد عملية الصقل عملية أساسية في إعداد قطعة القطب: بالإضافة إلى جعل مواد القطب الموجب والسالب تلتصق بقوة بركيزة رقائق الألومنيوم/النحاس، فمن الضروري أيضًا التحكم بدقة في كثافة الضغط-لزيادة نسبة المواد النشطة لكل وحدة حجم لتحسين كثافة الطاقة ولتجنب التدحرج الزائد الذي يؤدي إلى إتلاف بنية المادة.

يعد التجفيف عملية أساسية في تحضير قطعة العمود، والتي تتم بعد الطلاء وقبل الصقل. إنه يزيل بشكل أساسي الرطوبة والمذيبات المتبقية الممزوجة في الملاط المقلب لتجنب التفاعلات الجانبية الداخلية للخلية. وهذا لا يضمن نقاء مادة القطب الكهربائي فحسب، بل يعمل أيضًا على تثبيت كثافة ضغط قطعة القطب، مما يؤثر بشكل مباشر على كثافة طاقة الخلية واستقرار الدورة.

يتم إجراء عملية القطع بدقة وفقًا لمتطلبات شكل البطارية. يجب التحكم بدقة في عملية القطع لتجنب حدوث نتوءات على قطع القطب، مما قد يمنع حدوث دوائر قصيرة داخلية للخلية. حواف قطع القطب الإيجابية والسلبية المشقوقة أنيقة، والتي يمكن أن تتكيف بشكل أفضل مع عملية اللف أو التصفيح اللاحقة، مما يضمن دقة التجميع والسلامة التشغيلية للبطارية النهائية.

يجب أن تكون ملحومة قطع القطب الإيجابية والسلبية الشق مع علامات التبويب، وهي خطوة أساسية لاستخراج الخلية الحالية. تتم مطابقة قطع القطب الموجب مع علامات تبويب الألومنيوم (مقاومة للإمكانات العالية)، وتتوافق قطع القطب السالب مع علامات تبويب النحاس أو النيكل (تتكيف مع الإمكانات المنخفضة). يجب أن يكون اللحام ثابتًا دون اللحام الزائف، مما يضع أساسًا متينًا للاتصال اللاحق بين الخلية والدوائر الخارجية.

يتم ربط قطع القطب الموجب والسالب المفصولة بغشاء بشكل وثيق وجرحها في خلية أسطوانية بيضاوية الشكل أساسية؛ ومن ثم، يتم بثقها وتشكيلها وفقًا لمواصفات البطارية النهائية، والتي لا تضمن الهيكل المدمج والمنتظم للخلية فحسب، بل تعمل أيضًا على تحسين كثافة الطاقة لكل وحدة حجم.

في عملية التجميع، يتم وضع الخلية الملفوفة والشكلية في غلاف خلية متخصص للتغليف الأساسي. هذا يمكن أن يعزل الشوائب الخارجية والرطوبة ويتجنب الارتخاء الهيكلي للخلية.

يتم تنفيذ عملية الخبز على الخلايا المعبأة لإزالة بقايا الرطوبة المتسربة بالكامل أثناء عملية التغليف. إذا بقيت الرطوبة، فإنها تكون عرضة لتفاعلات جانبية مع مادة القطب الموجب وتضر باستقرار المنحل بالكهرباء. يمكن لهذا الإجراء أن يتجنب بشكل فعال خطر تدهور قدرة الخلية ويضمن كثافة الطاقة وعمر خدمة الدورة.

في عملية حقن الإلكتروليت، يتم حقن الإلكتروليت في الخلية المجففة من خلال فتحات الهواء المحجوزة. سوف يتسلل الإلكتروليت بالكامل إلى قطع القطب الموجب والسالب والحجاب الحاجز، مما يؤدي إلى تنشيط المواد النشطة للإلكترود. يمكن تسمية هذه الخطوة بـ "الأكل الأول" للبطارية، مما يضع أساسًا رئيسيًا للتكوين اللاحق وتنشيط السعة.

بعد حقن الإلكتروليت، تحتاج الخلية إلى الخضوع للمعالجة الفراغية لاستخراج الهواء المتبقي وتتبع الرطوبة بالداخل. وهذا يمكن أن يتجنب التفاعلات الجانبية بين الأكسجين والرطوبة في الهواء والمواد النشطة للأقطاب الكهربائية الموجبة والسالبة، ويمنع تدهور قدرة الخلية وزيادة المقاومة الداخلية، ويضع الأساس لأداء مستقر في عملية التكوين اللاحقة.

تخضع الخلايا بعد الختم الفراغي لمعالجة الشحن والتفريغ، والتي لا يمكنها فقط تنشيط نشاط أيونات الليثيوم في مواد القطب الموجب والسالب ولكن أيضًا تعزيز تكوين فيلم SEI (واجهة الكهارل الصلبة) الكثيف والمستقر على سطح القطب السالب، وبالتالي قفل عمر الدورة والحد الأعلى لقدرة الخلية ووضع أساس أساسي لأداء البطارية النهائية.