10 steg i tillverkningsprocessen för litiumbatterier

En slurry är det första steget i batteriproduktionen. Material mäts, läggs till och blandas.
Aktiva material kombineras med bindemedel, lösningsmedel, ledande tillsatser osv. Planetkulkvarnen blandar de aktiva materialen likt en mjölknådningsmaskin. För att se till att de blandade aktiva materialpartiklarna håller ihop ordentligt behöver vi ett material som binder dem samman.

Bindemedel tillsätts för att förbättra vidhäftningen mellan partiklarna i elektrodens aktiva material. Bindemedlen måste ha stabila egenskaper som kan bibehålla god vidhäftning vid kontakt med elektrolyter eller under redoxreaktioner vid elektroder.
​​​​​​

I beläggningsprocessen används en beläggningsmaskin för att täcka aluminium- och kopparfolie med katod- respektive anodslurrylagren. Det här är ett viktigt steg som lägger fast ett flertal parametrar för cellutformningen – till exempel enhetliga prestanda och längre batteritid.

För att förhindra skador på strömupptagare av aluminium och koppar (eller folie) när elektroderna beläggs är det mycket viktigt att kontrollera rulle-till-rulle-maskinen och att elektroderna bestryks jämnt och enhetligt.

Efter beläggning måste dessa våta skikt fortfarande torkas ordentligt innan de är redo för nästa fas. Upp till 48 % av hela batteritillverkningsprocessen består av denna torkningsprocess genom uppvärmning eller vakuum. 

Rullpressfasen pressar ihop den torra och belagda elektrodplattan igen för att öka batteriets energitäthet. En tillräckligt kompakt densitet kan öka batterikapaciteten, minska det interna motståndet, minska polarisationsförlusten och förlänga batteriets livslängd. 

Elektrodplattans planhet efter kalandrering påverkar direkt skärbehandlingens effekt. Det aktiva materialets jämnhet på elektrodplattan påverkar också battericellens prestanda.

​​​​​​​

Elektroden som plattas ut under pressning är fortfarande ett hundratal meter lång.

• I skärfasen kapas batterielektroden till rätt batteristorlek. Tvåfasprocessen innebär att elektroden först skärs av vertikalt skärning), och sedan görs en V-formad skåra och flikar för att skapa positiva och negativa poler (skårning).
• Vid skårning skärs obelagda delar där katod- och anodaktiva material inte används ut med skårningsverktyg, vilket lämnar hörnen där flikarna ska jordas.

I monteringsprocessen är metoden för stapling av plattorna och ordningen för insprutning och tätning av elektrolyten olika beroende på batteriets form. 
Metod för stapling av plattorna: Stapling (puckar), lindning (cylindrisk).

• Lindningsmetoden liknar hur mjukt rullpapper tillverkas. Den har fördelen att processhastigheten är snabb, precis som man snabbt kan linda toalettpapper runt en pappersrulle. 
• Staplingsmetoden är däremot en metod där battericellerna staplas en och en. Den kräver mer avancerad teknik än lindningsmetoden men har fördelen att det blir mindre skevhet mellan cellerna och att energitätheten ökar utan tomma utrymmen i battericellerna.
  ​​​​​​​

Påse: När batteriingredienser som görs genom laminerings- och staplingsmetoder placeras i elektrodfickan sprutas elektrolyten in i luftfickan och når porerna i elektrodfickan. Denna process skapar gas i luftfickan, som senare tas bort genom avgasning. 

Cylindrisk: Ett vakuum skapas i behållaren och den mängd elektrolyt som krävs sprutas in i den genom ett munstycke. Behållaren pressas så att elektrolyten fyller elektrodens porer. När den här processen är avslutad är det sista steget att pressa ihop det övre locket och behållaren.

Batterierna förvaras i rumstemperatur så att den elektrolyt som sprutas in under monteringsprocessen kan tränga in i batteriets positiva och negativa elektroder.​Elektrolyten fördelas jämnt inuti batteriet för att säkerställa att jonerna rör sig jämnt mellan anoden och katoden. 

Samtidigt laddas och urladdas batterierna kontinuerligt för att skapa ett stabilt batteri, vilket är den perfekta kvalitetskontrollmetoden.

Processen att förvara batterier vid en viss temperatur och luftfuktighet samt laddning och urladdning kallas för åldring.

Under åldring och laddning genereras gas i batteriet. Gasen avlägsnas genom avluftningsprocessen. Efter avgasningen upprepas åldring och laddning två gånger till för att testa laddningskapaciteten och identifiera defekta batterier.

​​​​​​​

Detta innebär att man tar de individuellt tillverkade battericellerna och sätter ihop dem till modulära paket före slutleverans till fordonstillverkarna.