Setiap sel nikel-logam hidrida bermula sebagai masalah kimia: bagaimana membungkus positif nikel hidroksida beraktiviti tinggi dan negatif hidrida logam AB5 ke dalam bentuk yang boleh dikeluarkan secara besar-besaran dengan toleransi ketat. Jawapan pada barisan moden ialah urutan salutan, pengeringan, penekanan dan lilitan yang bersama-sama menentukan kapasiti, kadar nyahcas dan hayat hampir sebanyak kimia itu sendiri. Artikel ini membincangkan proses pembuatan NiMH teras dan pemboleh ubah kualiti yang memisahkan sel baik daripada sel cemerlang.
Bahan aktif tidak tiba di barisan sebagai logam; ia disediakan sebagai pes. Pes positif menggantung zarah nikel hidroksida (Ni(OH)2) — selalunya dengan bahan tambahan kobalt dan karbon konduktif — dalam larutan pengikat. Pes negatif menggantung aloi AB5 yang menyerap hidrogen (mischmetal, nikel, kobalt, mangan, aluminium). Pemilihan pengikat penting: terlalu sedikit dan salutan retak semasa pengeringan; terlalu banyak dan ia menebat bahan aktif serta menaikkan rintangan dalaman.
Pemboleh ubah utama pada peringkat ini:
Pes disalut pada substrat keluli bersadur nikel atau buih nikel — jalur berterusan yang melalui barisan pada kelajuan tinggi. Berat pes per unit luas ialah tuas kapasiti paling penting: salutan lebih berat dan seragam meningkatkan kapasiti, tetapi salutan terlalu tebal atau tidak sekata menyebabkan keupayaan kadar lemah, titik panas setempat dan kehilangan kapasiti pramatang.
Selepas salutan, jalur melalui ketuhar pengeringan menyingkirkan pelarut atau air, kemudian penggelek kalenderan memampat elektrod kepada ketebalan dan keliangan sasaran. Kalenderan melakukan dua perkara: meningkatkan sentuhan elektrik antara zarah aktif dan substrat, dan menetapkan keliangan yang kemudiannya diduduki elektrolit. Kalenderan berlebihan menghancurkan keliangan dan menyebabkan elektrod kebuluran elektrolit; kalenderan kurang meninggalkan rintangan dalaman tinggi.
Bagi sel silinder, elektrod positif dan negatif dililit bersama pemisah menjadi gulungan jeli. Bagi sel prismatik, plat rata ditindan. Dalam kedua-dua kes, pemisah — lazimnya fabrik bukan tenunan poliamida atau polipropilena dirawat untuk meningkatkan pembasahan — mesti memisahkan elektrod dengan pasti sambil membenarkan elektrolit alkali berair, kalium hidroksida, membasahkan bahan aktif secara sekata.
Ketegangan dan penjajaran lilitan adalah kritikal. Elektrod tidak sejajar atau berkedut menyebabkan litar pintas dalaman, dan lilitan terlalu ketat boleh menegangkan pemisah serta mengurangkan laluan elektrolit. Pelilit moden menggunakan ketegangan terkawal servo dan penjajaran optik untuk mengekalkan tepi elektrod dan pemisah dalam had ketat ketika lapisan terbina.
Selepas pemasangan elektrod dimasukkan ke dalam tin, sel diisi elektrolit berasaskan KOH, dimeterai (injap keselamatan dikelim), kemudian tertakluk kepada pembentukan — kitaran cas-nyahcas terkawal pertama yang mengaktifkan elektrod dan mewujudkan kapasiti awal. Keadaan pembentukan, suhu dan profil arus mempengaruhi kualiti lapisan pempasifan dan tingkah laku kitaran awal. Sesetengah pengeluar mengikuti dengan cas penstabilan atau penyimpanan untuk membolehkan nyahcas sendiri mendap.
Bagi OEM yang mendapatkan sel NiMH, kawalan proses kilang sama pentingnya dengan helaian data. Tanya tentang toleransi berat salutan, piawai pembentukan, kadar penolakan akibat penjanaan gas dan kebolehkesanan bahan masuk. Pembekal yang mengawal pemboleh ubah ini menghantar sel kapasiti konsisten dan hayat boleh dipercayai; yang tidak, menghantar apa sahaja yang dihasilkan barisan. Apabila membeli daripada Weijiang Power, anda membeli proses yang direka bentuk, diukur dan diaudit hujung ke hujung — dari serbuk hingga sel siap.
Mahu sel dipadankan dengan keperluan arus, suhu dan hayat tepat anda? Bercakap dengan pasukan kejuruteraan kami untuk menyelaraskan pilihan pembuatan di atas dengan aplikasi anda.
