Производственные дефекты — это отклонения материалов, процесса или оборудования, возникающие при изготовлении ячеек. Они могут влиять на стабильность, срок службы, мощностные характеристики и безопасность. Обычно процесс включает изготовлени
е электродов, сборку ячейки, герметизацию и формирование. Замкнутый контроль от входной проверки до финальных испытаний позволяет обнаруживать и устранять дефекты до их перехода на следующие операции.
1. Изготовление электродов
При смешивании активные материалы положительного и отрицательного электродов, проводящие добавки, связующее и вспомогательные компоненты диспергируются в растворителе с образованием стабильной суспензии. Металлические частицы, посторонние включения или избыток влаги в сырье могут вызвать загрязнение. Неправильные соотношение компонентов, порядок загрузки, скорость сдвига, температура, вакуум или время смешивания приводят к агломерации, осаждению, нестабильной вязкости и остаточным пузырькам. Контроль должен включать просеивание порошков, чистоту, диапазоны содержания твёрдых веществ и вязкости, энергию смешивания и деаэрацию. Записи вязкости, температуры и вакуума, дополненные микроскопией или анализом размера частиц, помогают оценивать стабильность партии.
Нанесение и сушка состоят в равномерном нанесении суспензии на медную фольгу отрицательного электрода или алюминиевую фольгу положительного электрода с последующим удалением растворителя. Агломераты, частицы, поры, полосы, утолщение у кро
мки и отклонения поверхностной плотности связаны с состоянием суспензии, зазором, натяжением полотна, скоростью линии и стабильностью подачи. Такие дефекты создают неоднородность локальной плотности тока, снижают скоростные характеристики и ускоряют потерю ёмкости. При сушке необходимо согласованно регулировать температуру зон, поток воздуха, вытяжку и скорость линии. Слишком быстрое испарение вызывает поверхностную корку, остаточный растворитель, трещины или снижение адгезии. Остаточную влагу и растворитель следует контролировать выборочными или поточными измерениями.
Каландрование уплотняет покрытие и регулирует пористость, толщину и энергоёмкость. Несогласованность давления валков, зазора, скорости, температуры и натяжения может вызвать складки, вмятины, трещины, осыпание порошка или обрыв полотна. Чрезмерное уплотнение ухудшает смачивание электролитом и перенос ионов, а недостаточное снижает качество контакта и энергоёмкость.
