모든 니켈수소 셀은 화학 문제로 시작합니다. 고활성 수산화니켈 양극과 AB5 금속수소화물 음극을 엄격한 공차로 대량 생산 가능한 형태로 어떻게 담느냐입니다. 현대 라인에서의 답은 코팅, 건조, 압착, 권선의 연속 공정이며, 이것들이 화학 자체만큼이나 용량, 방전율, 수명을 결정합니다. 이 글은 NiMH 제조의 핵심 공정과 좋은 셀과 뛰어난 셀을 가르는 품질 변수를 설명합니다.
활물질은 금속 상태로 라인에 오지 않고 페이스트로 준비됩니다. 양극 페이스트는 수산화니켈(Ni(OH)2) 입자를—종종 코발트 첨가제와 전도성 카본과 함께—바인더 용액에 현탁합니다. 음극 페이스트는 수소를 흡수하는 AB5 합금(미시메탈, 니켈, 코발트, 망간, 알루미늄)을 현탁합니다. 바인더 선택이 중요합니다. 너무 적으면 건조 중 코팅이 갈라지고, 너무 많으면 활물질을 절연시켜 내부저항을 높입니다.
이 단계의 핵심 변수:
페이스트는 니켈도금 강 또는 니켈 폼 기재에 코팅됩니다. 고속으로 라인을 지나는 연속 웹입니다. 단위 면적당 페이스트 중량은 가장 중요한 용량 레버입니다. 더 무겁고 균일한 코팅은 용량을 높이지만, 너무 두껍거나 고르지 않으면 율 성능 저하, 국소 핫스팟, 조기 용량 감퇴를 일으킵니다.
코팅 후 웹은 건조 오븐을 지나 용제나 물이 제거되고, 이어 캘린더 롤을 통과해 전극을 목표 두께와 기공도로 압착합니다. 캘린더링은 두 가지를 합니다. 활물질 입자와 기재 사이의 전기 접촉을 개선하고, 나중에 전해질이 차지할 기공도를 설정합니다. 과도한 캘린더링은 기공도를 부수어 전극이 전해질 부족에 빠지게 하고, 부족하면 내부저항이 높게 남습니다.
원통형 셀에서는 양극과 음극이 분리막과 함께 젤리롤로 권선됩니다. 각형 셀에서는 평평한 극판이 적층됩니다. 두 경우 모두 분리막—일반적으로 젖음성을 개선하도록 처리한 폴리아미드 또는 폴리프로필렌 부직포—은 수계 알칼리 전해질인 수산화칼륨이 활물질을 고르게 적실 수 있게 하면서 전극을 확실히 분리해야 합니다.
권선 장력과 정렬이 중요합니다. 어긋나거나 구겨진 전극은 내부 단락을 일으키고, 너무 꽉 감으면 분리막에 부담을 주어 전해질 경로를 좁힙니다. 최신 권선기는 서보 제어 장력과 광학 정렬을 사용해 층이 쌓이면서 전극과 분리막 가장자리를 엄격한 한계 안에 유지합니다.
전극 조립체를 캔에 넣은 후 셀은 KOH 기반 전해질로 채워지고 밀봉되며(안전벤트가 압착됨), 그 다음 화성—전극을 활성화하고 초기 용량을 확립하는 최초의 제어된 충방전 사이클—을 거칩니다. 화성 조건, 온도, 전류 프로파일이 부동태층 품질과 초기 사이클 거동에 영향을 줍니다. 일부 제조사는 자가방전 특성이 안정되도록 화성 후 안정화 충전이나 보관을 합니다.
NiMH 셀을 조달하는 OEM에게 공장의 공정 관리는 데이터시트만큼 중요합니다. 코팅 중량 공차, 화성 기준, 가스 발생 불량률, 입고 자재 추적성에 대해 물으십시오. 이 변수들을 통제하는 공급업체는 용량이 일관되고 수명이 신뢰할 수 있는 셀을 납품하고, 통제하지 않는 곳은 라인이 만든 것을 그대로 출하합니다. Weijiang Power에서 구매하시면 분말에서 완성 셀까지 엔드투엔드로 설계·측정·감사된 공정을 구매하는 것입니다.
정확한 전류, 온도, 수명 요구에 맞는 셀을 원하십니까? 엔지니어링 팀과 상담하십시오. 위의 제조 선택을 귀사 용도에 맞게 조정합니다.
