เซลล์นิกเกิล-เมทัลไฮไดรด์ทุกเซลล์เริ่มต้นจากปัญหาทางเคมี: จะบรรจุขั้วบวกไฮดรอกไซด์นิกเกิลที่ว่องไวสูงและขั้วลบไฮไดรด์โลหะ AB5 ให้อยู่ในรูปแบบที่ผลิตจำนวนมากด้วยค่าคลาดเคลื่อนเข้มงวดได้อย่างไร คำตอบบนสายผลิตสมัยใหม่คือลำดับขั้นตอนการเคลือบ อบแห้ง อัดและพัน ซึ่งร่วมกันกำหนดความจุ อัตราการคายประจุ และอายุการใช้งานเกือบเท่าตัวเคมีเอง บทความนี้อธิบายกระบวนการผลิต NiMH หลักและตัวแปรคุณภาพที่แยกเซลล์ดีออกจากเซลล์ยอดเยี่ยม
วัสดุแอคทีฟไม่ได้เข้าสายผลิตในรูปโลหะ แต่ถูกเตรียมเป็นเพสต์ เพสต์ขั้วบวกแขวนลอยอนุภาคไฮดรอกไซด์นิกเกิล (Ni(OH)2) — มักมีสารเติมแต่งโคบอลต์และคาร์บอนนำไฟฟ้า — ในสารละลายสารยึดเกาะ เพสต์ขั้วลบแขวนลอยโลหะผสม AB5 ที่ดูดซับไฮโดรเจน (มิชเมทัล นิกเกิล โคบอลต์ แมงกานีส อลูมิเนียม) การเลือกสารยึดเกาะสำคัญยิ่ง น้อยเกินไปการเคลือบจะแตกระหว่างอบแห้ง มากเกินไปจะเป็นฉนวนวัสดุแอคทีฟและเพิ่มความต้านทานภายใน
ตัวแปรสำคัญในขั้นตอนนี้:
เพสต์ถูกเคลือบลงบนวัสดุรองรับเหล็กชุบนิกเกิลหรือโฟมนิกเกิล — แถบต่อเนื่องที่วิ่งผ่านสายผลิตด้วยความเร็วสูง น้ำหนักเพสต์ต่อหน่วยพื้นที่เป็นปัจจัยสำคัญที่สุดต่อความจุ การเคลือบที่หนาและสม่ำเสมอกว่าเพิ่มความจุ แต่การเคลือบหนาเกินไปหรือไม่สม่ำเสมอทำให้ความสามารถจ่ายกระแสสูงแย่ลง เกิดจุดร้อนเฉพาะที่และความจุลดลงก่อนเวลา
หลังเคลือบ แถบวัสดุผ่านเตาอบแห้งเพื่อขจัดตัวทำละลายหรือน้ำ จากนั้นผ่านลูกกลิ้งแคลนเดอร์อัดอิเล็กโทรดให้ได้ความหนาและความพรุนตามเป้าหมาย การรีดแคลนเดอร์ทำสองอย่าง คือปรับปรุงการสัมผัสไฟฟ้าระหว่างอนุภาคแอคทีฟกับวัสดุรองรับ และกำหนดความพรุนที่อิเล็กโทรไลต์จะเข้าแทนที่ภายหลัง รีดมากเกินไปจะบดความพรุนทำให้อิเล็กโทรดขาดอิเล็กโทรไลต์ รีดน้อยเกินไปทิ้งความต้านทานภายในสูง
สำหรับเซลล์ทรงกระบอก อิเล็กโทรดขั้วบวกและลบถูกพันร่วมกับแผ่นกั้นเป็นเจลลี่โรล สำหรับเซลล์ปริซึม แผ่นแบนถูกเรียงซ้อน ในทั้งสองกรณี แผ่นกั้น — โดยทั่วไปผ้าไม่ทอโพลีอะไมด์หรือโพลีโพรพิลีนผ่านการปรับปรุงการเปียก — ต้องแยกอิเล็กโทรดได้น่าเชื่อถือ ขณะที่ยอมให้อิเล็กโทรไลต์ด่างในน้ำ โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ เปียกวัสดุแอคทีฟอย่างสม่ำเสมอ
ความตึงและการจัดแนวในการพันสำคัญยิ่ง อิเล็กโทรดที่วางแนวผิดหรือยับทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรภายใน และการพันแน่นเกินไปอาจทำให้แผ่นกั้นตึงและลดช่องทางอิเล็กโทรไลต์ เครื่องพันสมัยใหม่ใช้ความตึงควบคุมเซอร์โวและจัดแนวด้วยแสงเพื่อรักษาขอบอิเล็กโทรดและแผ่นกั้นในขอบเขตเข้มงวดขณะที่ชั้นสะสมตัว
หลังใส่ชุดอิเล็กโทรดลงในกระป๋อง เซลล์ถูกเติมอิเล็กโทรไลต์ฐาน KOH ปิดผนึก (วาล์วนิรภัยถูกย้ำ) จากนั้นผ่าน การฟอร์เมชัน — วัฏจักรชาร์จ-คายประจุควบคุมชุดแรกที่กระตุ้นอิเล็กโทรดและสร้างความจุเริ่มต้น สภาวะฟอร์เมชัน อุณหภูมิ และรูปแบบกระแสมีอิทธิพลต่อคุณภาพชั้นพาสซิเวชันและพฤติกรรมวัฏจักรช่วงแรก ผู้ผลิตบางรายตามด้วยชาร์จเสถียรภาพหรือเก็บเพื่อให้การคายประจุเองเข้าที่
สำหรับ OEM ที่จัดหาเซลล์ NiMH การควบคุมกระบวนการของโรงงานสำคัญเท่าเอกสารข้อมูล ควรถามถึงค่าคลาดเคลื่อนน้ำหนักเคลือบ มาตรฐานฟอร์메ชัน อัตราคัดทิ้งจากการเกิดก๊าซ และการตรวจย้อนกลับวัสดุขาเข้า ผู้ผลิตที่ควบคุมตัวแปรเหล่านี้ส่งเซลล์ที่ความจุสม่ำเสมอและอายุเชื่อถือได้ ส่วนผู้ไม่ควบคุมจะส่งสิ่งที่สายผลิตผลิตออกมา เมื่อซื้อจาก Weijiang Power คุณกำลังซื้อกระบวนการที่ออกแบบ วัดผล และตรวจสอบตั้งแต่ต้นจนจบ — จากผงสู่เซลล์สำเร็จรูป
ต้องการเซลล์จับคู่กับความต้องการกระแส อุณหภูมิ และอายุที่แน่นอนหรือไม่ คุยกับทีมวิศวกรของเรา เพื่อจัดตัวเลือกการผลิตข้างต้นให้สอดคล้องกับการใช้งาน
