Li-ion Piller Nasıl Üretilir? (Hücre Montajı)
Daha önce ki yazımızda pil üretiminin elektrolit üretimini kısmından bahsetmiştik. Bu yazımızda pil üretiminin ikinci aşaması olarak inceleyebileceğimiz hücrelerin montaj aşamasından bahsedeceğiz.
Ayırma
Ayırma işlemi özellikle yassı pil üretiminde çok önemlidir. Bu işlemin amacı doğru şekle sahip elektrotlara sahip olmaktır.Bu amaçla kesici takım doğru ve çapaksız bir kesim sağlamalıdır. Burada kısa devreleri önlemek için çapaksız kesim yapılması önemlidir. Bu geleneksel kesim yerine lazer kaynak teknolojisi de çapaksız bir kesim sağlar.
İstifleme ve Sarma
Ayırma işleminden sonra anot, katot ve ayırıcı belirli bir sırayla dizilir. Sonrasında dizilen katmanlar yapışkan bir bant ile sabit hale gelir.
Silindirik ve prizmatik piller için sarım işlemi gereklidir. İstifleme işlemine benzer olarak bu işlem elektrot folyoları ve iki ayırıcı folyo, bir sarma mandreni (prizmatik hücre) veya bir merkez pimi (silindirik hücre) etrafına sarılarak uygulanır. Sonrasında bu yapı da bir bant kullanarak sabit hale gelir. Bu sarma işlemine jöle rulo ismi verilmektedir bunun sebebi ise bu sarmal yapının İsviçre rulo pastalarına benzemesidir.
Paketleme
Kese tipi hücreyi paketlemek için öncesinde istiflenmiş yapının hücre çıkıntıları ile teması sağlanır ve sonrasında üç taraftan gaz sızdırmaz şekilde kaynak ile kapatılır. Hücrenin elektrolit doldurulacak tarafı nihai bir şekilde kapatılmaz.
Bu işlemden farklı olarak silindirik pillerde metal mahfazaya yerleşir. Buna benzer olarak prizmatik pillerde de benzer işlem uygulanır. Bu işlemden farklı olarak rulo kenarlara sıkıştırılır. Sonrasında terminaller kaynaklanır. Hücre elektrolit dolumuna hazır hale gelir.
Elektrolit Dolumu
Bu işlem bütün hücre tasarımlarında aynı şekilde uygulanır. Dozaj iğnesi ile hücrelerin içine elektrolit doldurulması gerekir. Bu basınç işleminin sebebi bütün elektrolitleri ıslatmasını sağlamaktır. Bu işlemden sonra hücremiz hazır hale gelir.
Bu son işlem ile hücre montajı aşaması son bulur ve devamında ise hücreler belirli testlerden geçerek nihai pilimiz ortaya çıkar.
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
