FABRICATION

Le revêtement est également effectué en salle blanche (pour éviter que les impuretés n'endommagent la stabilité électrochimique) : le matériau de l'électrode positive est recouvert d'une feuille d'aluminium (l'aluminium résiste au potentiel élevé de l'électrode positive) et le matériau de l'électrode négative est recouvert d'une feuille de cuivre (le cuivre s'adapte au faible potentiel de l'électrode négative). L'épaisseur du revêtement doit être contrôlée à moins de 1 mm pour garantir l'uniformité de l'électrode et soutenir la densité énergétique des cellules et les performances du cycle.

Le calandrage est un processus clé dans la préparation des pièces polaires : en plus de faire adhérer fermement les matériaux des électrodes positives et négatives au substrat en feuille d'aluminium/cuivre, il est également nécessaire de contrôler avec précision la densité de compactage-à la fois pour augmenter la proportion de matériaux actifs par unité de volume, pour optimiser la densité énergétique et pour éviter un laminage excessif qui endommage la structure du matériau.

Le séchage est un processus clé dans la préparation des pièces polaires, qui est effectué après l'enrobage et avant le calandrage. Il élimine principalement l'humidité et les solvants résiduels mélangés dans la boue agitée pour éviter les réactions secondaires internes de la cellule. Cela garantit non seulement la pureté du matériau de l'électrode, mais stabilise également la densité de compactage de la pièce polaire, affectant directement la densité énergétique de la cellule et la stabilité du cycle.

Le refendage est effectué avec précision en fonction des exigences de forme de la batterie. La précision doit être strictement contrôlée pendant le processus de découpe pour éviter les bavures sur les pièces polaires, ce qui peut empêcher les courts-circuits internes de la cellule. Les bords des pièces polaires positives et négatives fendues sont soignés, ce qui permet de mieux s'adapter au processus d'enroulement ou de stratification ultérieur, garantissant ainsi la précision de l'assemblage et la sécurité de fonctionnement de la batterie finie.

Les pièces polaires positives et négatives fendues doivent être soudées avec des languettes, ce qui est une étape clé pour l'extraction du courant de la cellule. Les pièces polaires positives sont associées à des languettes en aluminium (résistantes aux hauts potentiels), et les pièces polaires négatives sont associées à des languettes en cuivre ou en nickel (adaptées aux faibles potentiels). La soudure doit être ferme et sans fausses soudures, établissant ainsi une base solide pour la connexion ultérieure entre la cellule et les circuits externes.

Les pièces d'électrode positive et négative séparées par un diaphragme sont étroitement attachées et enroulées dans une cellule cylindrique elliptique de base ; ensuite, elle est extrudée et façonnée selon les spécifications de la batterie finie, ce qui garantit non seulement la structure compacte et régulière de la cellule, mais améliore également la densité énergétique par unité de volume.

Au cours du processus d'assemblage, la cellule enroulée et façonnée est placée dans un boîtier cellulaire spécialisé pour un emballage de base. Cela peut isoler les impuretés externes et l'humidité et éviter le relâchement structurel de la cellule.

Le processus de cuisson est effectué sur les cellules emballées pour éliminer complètement les traces d'humidité infiltrées lors du processus d'emballage. Si de l'humidité persiste, elle est sujette à des réactions secondaires avec le matériau de l'électrode positive et endommage la stabilité de l'électrolyte. Cette mesure peut efficacement éviter le risque de dégradation de la capacité de la cellule et garantir sa densité énergétique et sa durée de vie.

Dans le processus d'injection d'électrolyte, l'électrolyte est injecté dans la cellule séchée à travers des trous d'air réservés. L'électrolyte infiltrera entièrement les pièces d'électrode positive et négative ainsi que le diaphragme, activant ainsi les matériaux actifs de l'électrode. Cette étape peut être appelée le « premier battement de cœur » de la batterie, établissant une base clé pour la formation ultérieure et l’activation de la capacité.

Après l’injection d’électrolyte, la cellule doit subir un traitement sous vide pour extraire l’air résiduel et tracer l’humidité à l’intérieur. Cela peut éviter les réactions secondaires entre l'oxygène et l'humidité de l'air et les matériaux actifs des électrodes positives et négatives, empêcher la dégradation de la capacité cellulaire et l'augmentation de la résistance interne, et jeter les bases d'une performance stable dans le processus de formation ultérieur.

Après scellage sous vide, les cellules sont soumises à un traitement de charge et de décharge, qui peut non seulement activer l'activité des ions lithium dans les matériaux des électrodes positives et négatives, mais également favoriser la formation d'un film SEI (Solid Electrolyte Interface) dense et stable sur la surface de l'électrode négative, verrouillant ainsi la durée de vie et la limite supérieure de capacité de la cellule et jetant une base fondamentale pour les performances de la batterie finie.