Produktionsprozess der Lithium-Mangan-Pouchzellenbatterie
Produktionsprozess von primären Li/MnO₂-Pouchzellen
Kathodensuspensionsmischung – MnO₂-Pulver, leitfähigen Kohlenstoff und Bindemittel (z. B. PVDF) mit einem Lösungsmittel zu einer gleichmäßigen Suspension vermischen.
Kathodenbeschichtung – Die Suspension auf einen Stromkollektor aus Aluminiumfolie auftragen, anschließend trocknen lassen und kalendieren (pressen), um die gewünschte Dicke zu erreichen.
Anodenvorbereitung – Lithiummetallfolie auf ein Kupfer- oder Nickelgewebe drücken (oder dünne Lithiumfolie direkt als Anode verwenden).
Elektrodenspaltung – Schneiden Sie die beschichtete Kathode und die Lithiumanode auf die für die Pouchzellenmontage erforderlichen Breiten und Längen zu.
Stapeln – Platzieren Sie einen mikroporösen Polypropylen- (PP) oder Polyethylen- (PE) Separator zwischen Kathode und Anode und stapeln Sie anschließend die Schichten (Kathode/Separator/Anode) zu einem flachen Stapel.
Laschenschweißen – Aluminiumlaschen an die Kathode und Nickellaschen an die Lithiumanode schweißen.
Beutelbildung – Legen Sie den Elektrodenstapel in eine aluminiumlaminierte Beutelfolie ein, wobei eine Seite zum Einfüllen des Elektrolyten offen bleibt.
Trocknung – Trocknen Sie die Baugruppe unter Vakuum bei erhöhter Temperatur, um Feuchtigkeit zu entfernen (wichtig für Lithiumzellen).
Elektrolytfüllung – Injizieren Sie einen organischen Elektrolyten auf Lithiumsalzbasis (z. B. LiPF₆ in EC/DMC) in den Beutel.
Vakuumversiegelung – Den Beutel unter Vakuum verschließen, um einen guten inneren Kontakt zu gewährleisten und überschüssiges Gas zu entfernen.
Entstehung und Alterung – Lassen Sie die Zelle mehrere Stunden ruhen, damit der Elektrolyt vollständig einziehen kann. Führen Sie dann einen Formierungsschritt mit niedrigem Strom (Aktivierung) durch und messen Sie die Leerlaufspannung.
Entgasung und Endabdichtung – Schneiden Sie den Beutel auf, entfernen Sie eventuell entstandenes Gas und verschließen Sie ihn wieder unter Vakuum.
Inspektion und Prüfung – Vor dem Verpacken Spannung, Innenwiderstand und Kapazität prüfen.
