Bundan önce ki yazılarda elektrolit üretimi ve hücre montajından bahsetmiştik. Bu yazımız da ise hücremizin artık son işleminden bahsedip, nihai ürünümüze ulaşacağız.
Presleme
Bu işlem üreticinin isteğine bağlı olarak uygulanır. Bu işlemde yassı piller içerisinde ki elektrolitin optimum dağılımı ve emilimi sağlanır
Formasyon
Formasyon, pil hücresinin ilk şarj-deşarj işlemidir. Bu işlemde pil hücreleri kontak pimlere temas eder. Sonrasında kontak pimler ile bu hücreleri önceden tanımlanmış akım ve gerilim değerlerine göre şarj-deşarj olur. Burada lityum iyonları anot tarafında kristal yapıya gömülürler. Burada elektrolit ve elektrot arasında bir tabaka oluşur. Bu ara yüze katı elektrolit ara yüzü(solid-electrolyte interface(SEI)) denir. Bu oluşum hücremizde hızlı şarj durumunda anodu aşı gerilimden koruyabilme durumu vardır.
Gaz Giderme
Bir çok yassı hücrede(Özellikle büyük boyutlu hücrelerde), formasyon işleminde güçlü bir gaz oluşumu gerçekleşir. Bu oluşan gazın giderilmesi için de bir işlem gerekir.
Basınçlı taşıyıcılar bu gazı hücrenin dışına, ölü bir boşluğa doğru bastırarak taşırlar. Bu ölü boşluk bir vakum odasında delinerek gaz tahliye olur. Sonrasında son defa hücre vakum altında, sızdırmaz bir şekilde kapatılır. Üzerinde kalan gaz torbası hücreden tamamen ayrıştırılır. Sonrasında son katlama gerçekleşir. Gerekirse kese hücrenin boyutlarını ufaltmak için kenarların yapıştırılma işlemi uygulanır.
Yaşlandırma
Yaşlandırma, hücre hücre üretiminde ki son adımı temsil eder. Burada amaç kalite güvencesini sağlamaktır.
Bu işlem sırasında hücrenin, açık devre voltajı(OCV) üç haftaya kadar düzenli olarak ölçülmesi gerekir. Bu ölçülme sırasında hücre özellikleri ve hücre performansı kontrol edilmelidir.
Hücreler genellikle önce yüksek sıcaklıkta sonrasında normal sıcaklıklarda yaşlandırılırlar. Bu işlemin soncunda herhangi bir önemli değişiklik meydana gelmezse, ürün müşteriye hazır hale geldiği anlamına gelir.
Son İşlem
Üretici hücreleri fabrikayı terk etmeden önce son bir teste tabii tutar. Hücreler bu test istasyonunda şarj olur ve sonrasında deşarj edilerek nakliye kapasitesine getirilirler. Üretici bu test işlemlerini;
- Darbe testleri
- İç dirençlerin ölçümü
- OCV testleri
- Kaçak testleri
Siparişe göre planlar. Üretici bu işlemden sonra kalite değerlerine göre hücreleri kutular ve sevk eder.
Kaynakça
- Ankara İli Lityum İon Batarya Hücresi Üretim Tesisi Ön Fizibilite Raporu
- Heiner Heimes, Christoph Lienemann, Achim Kampker, Marc Locke(2019), Lithium-ion Battery Cell Production Process
- batterydesign.net/battery-cell-manufacturing-process
