FABRICAÇÃO

O revestimento também é realizado em uma sala limpa (para evitar que impurezas prejudiquem a estabilidade eletroquímica): o material do eletrodo positivo é revestido com folha de alumínio (o alumínio resiste ao alto potencial do eletrodo positivo) e o material do eletrodo negativo é revestido com folha de cobre (o cobre se adapta ao baixo potencial do eletrodo negativo). A espessura do revestimento deve ser controlada dentro de 1 mm para garantir a uniformidade do eletrodo e apoiar a densidade de energia da célula e o desempenho do ciclo.

A calandragem é um processo fundamental na preparação da peça polar: além de fazer com que os materiais dos eletrodos positivos e negativos adiram firmemente ao substrato da folha de alumínio/cobre, também é necessário controlar com precisão a densidade de compactação-tanto para aumentar a proporção de materiais ativos por unidade de volume para otimizar a densidade de energia quanto para evitar rolamento excessivo que danifica a estrutura do material.

A secagem é um processo fundamental na preparação da peça polar, que é realizada após o revestimento e antes da calandragem. Remove principalmente a umidade e os solventes residuais misturados na pasta agitada para evitar reações colaterais internas da célula. Isso não apenas garante a pureza do material do eletrodo, mas também estabiliza a densidade de compactação da peça polar, afetando diretamente a densidade de energia da célula e a estabilidade do ciclo.

O corte é realizado com precisão de acordo com os requisitos de formato da bateria. A precisão deve ser rigorosamente controlada durante o processo de corte para evitar rebarbas nas peças polares, o que pode evitar curtos-circuitos internos da célula. As bordas das peças polares positivas e negativas da fenda são bem cuidadas, o que pode se adaptar melhor ao posterior processo de enrolamento ou laminação, garantindo a precisão da montagem e a segurança operacional da bateria acabada.

As peças polares positivas e negativas da fenda precisam ser soldadas com abas, o que é uma etapa fundamental para a extração de corrente da célula. As peças polares positivas são combinadas com abas de alumínio (resistentes a alto potencial), e as peças polares negativas são combinadas com abas de cobre ou níquel (adaptadas a baixo potencial). A soldadura deve ser firme, sem falsas soldaduras, estabelecendo uma base sólida para a posterior ligação entre a célula e os circuitos externos.

As peças dos eletrodos positivo e negativo separadas por um diafragma são intimamente fixadas e enroladas em uma célula cilíndrica elíptica básica; em seguida, é extrudado e moldado de acordo com as especificações da bateria acabada, o que não só garante a estrutura compacta e regular da célula, mas também melhora a densidade de energia por unidade de volume.

No processo de montagem, a célula enrolada e moldada é colocada em um invólucro celular especializado para embalagem básica. Isto pode isolar impurezas externas e umidade e evitar o afrouxamento estrutural da célula.

O processo de cozimento é realizado nas células embaladas para remover completamente os vestígios de umidade infiltrados durante o processo de embalagem. Se a umidade permanecer, ela estará sujeita a reações colaterais com o material do eletrodo positivo e danificará a estabilidade do eletrólito. Esta medida pode efetivamente evitar o risco de degradação da capacidade da célula e garantir a sua densidade energética e ciclo de vida útil.

No processo de injeção de eletrólito, o eletrólito é injetado na célula seca através de orifícios de ar reservados. O eletrólito se infiltrará totalmente nas peças do eletrodo positivo e negativo e no diafragma, ativando os materiais ativos do eletrodo. Esta etapa pode ser chamada de “primeira alimentação” da bateria, estabelecendo uma base fundamental para a subsequente formação e ativação da capacidade.

Após a injeção do eletrólito, a célula precisa passar por tratamento a vácuo para extrair o ar residual e rastrear a umidade em seu interior. Isto pode evitar reações colaterais entre o oxigênio e a umidade do ar e os materiais ativos dos eletrodos positivos e negativos, evitar a degradação da capacidade da célula e o aumento da resistência interna e estabelecer uma base para um desempenho estável no processo de formação subsequente.

As células após a vedação a vácuo são submetidas a tratamento de carga e descarga, que pode não apenas ativar a atividade de íons de lítio nos materiais do eletrodo positivo e negativo, mas também promover a formação de um filme SEI (Solid Electrolyte Interface) denso e estável na superfície do eletrodo negativo, bloqueando assim o ciclo de vida e o limite superior da capacidade da célula e estabelecendo uma base central para o desempenho da bateria acabada.