锂电池的加工和制造工艺

锂电池放电是基于锂离子通过集电器从阳极扩散到阴极，这种移动机制主要基于扩散过程：将锂离子传递到阳极表面，过渡到和通过电解质扩散，并过渡到阴极并扩散到阴极中。扩散是高电流放电和充电以及低温性能的最大限制因素。另外，嵌入和脱嵌过程在活性电极材料中产生体积变化。

材料加工和制造以提高性能和管理不可避免的体积变化的努力，已经导致具有微米和纳米级粒子的复合材料。纳米粒子可以适应体积变化，同时具有最小的裂纹萌生风险，并且它们的微尺度附聚物和复合物导致通过缓慢扩散相（电极）的最小扩散路径长度。重点是封装密度，以最大限度地提高活性材料含量，开放孔隙以接触电解质，以及电子连续性，以保证电流交换器的电荷交换。

圆柱形电池如下制造和组装。电解质由活性材料粉末，粘合剂，溶剂和添加剂的糊料形成，并被送入涂布机以涂布在集电箔上，例如阴极侧的铝和阳极侧的铜。随后压延均匀的厚度和粒度，然后切割成正确的宽度。然后将这些部件堆叠到保护板–阳极–保护板阴极叠层上，然后卷绕到圆柱形电池上，插入圆柱形壳体中，并焊接导电片。然后用电解质填充电池。电解质必须润湿保护板，浸入并润湿电极。润湿和浸泡过程是最慢的步骤，因此是线速度的决定因素。然后连接所有其他所需的绝缘体，密封件和安全装置。然后，第一次对电池充电并进行测试。通常在第一次充电期间必须排出粒子。第一次充电循环遵循复杂的协议，以提高电池的性能，循环行为和使用寿命。最近，已经在组合和混合加工方面做出了努力，例如将保护板直接沉积到电极上快速热处理。