در برنامه های کاربردی با میزان تخلیه C بالا مانند UAV ها، مدل های RC سنگین و پرش ها، باتری های پلیمر لیتیوم نیاز به مقاومت داخلی (IR) و مدیریت حرارتی سختگیرانه دارند.در طول مرحله مونتاژ سلول، دو روش اصلی تنظیم الکترود مورد استفاده قرار می گیرد: پیچ و پاش.این رویکردهای ساختاری متمایز به طور مستقیم عملکرد الکتروشیمی نهایی و ثبات چرخه ای طولانی مدت را تحت بارهای جریان بالا تعیین می کند.

تکنولوژی پیچ و خم:چالش های کارایی بالا و مقاومت داخلی

فرآیند پیچاندن از ماشین های پیچاندن خودکار استفاده می کند تا کاتود، آنود و جداکننده را به صورت مداوم به شکل بیضوی یا بالینی صاف کند. ویژگی های کلیدی فنی آن عبارتند از:

مزایای تولید: این یک خط تولید بسیار خودکار با خروجی که معمولاً بیش از 30 ppm (تکه در دقیقه) است را ارائه می دهد.فرآیند بسیار بالغ به سیستم های کنترل تنش پیشرفته برای اطمینان از سازگاری سلول به سلول متکی است.

معایب زیاد: ساختار زخم باعث تمرکز استرس در پیچ های گوشه می شود.تعداد محدودی از برگهای کلکتور جریان مسیر انتقال الکترون را گسترش می دهدعلاوه بر این، گرادیانت های نامنظم دمایی در خم ها خطر فرار حراری محلی را در شرایط بار بالا افزایش می دهد.

تکنولوژی انباشت:پایه ی فیزیکی برای عملکرد بالا

فرآیند انباشت شامل برش کاتود و آنود به صفحات جداگانه جداگانه است که سپس به طور متناوب با جدا کننده Z-fold مداوم انباشته می شوند.

مزایای ساختاری: انباشت امکان اتصال موازی چند صفحه ای را فراهم می کند و به طور قابل توجهی فاصله حمل الکترون را کوتاه می کند.تولید گرما در لوله ها به طور قابل توجهی در طول چرخه تخلیه پالس 50C تا 100C کاهش می یابد.

عملکرد الکتروشیمی: صفحات الکترود در طول عمر خود کاملا صاف باقی می مانند. در طول انتقال فاز ناشی از شارژ و تخلیه،ورودی و استخراج لیتیوم یون در کل ساختار لایه دار یکسان باقی می ماند.این باعث سرکوب لیتیوم ناشی از استرس مکانیکی نامناسب می شود و در نتیجه عمر چرخه سلول های با سرعت بالا را افزایش می دهد.

محدودیت های فرآیند: تجهیزات انباشته کننده نیاز به مدیریت دقیق سایش برش و تحملات تراز (معمولا ≤ ± 0.1mm) دارند. به دلیل پیچیدگی فرآیند،بهره وری تولید نسبتا کم است، و نرخ بهره بسیار حساس به کنترل لبه است.

نتیجه گیری و بخش بندی صنعت:

کاربردهای صنعتی نشان می دهد که برای باتری های ذخیره سازی انرژی معمولی یا باتری های الکترونیک مصرفی با تخلیه بین 1C و 10C،تکنولوژی پیچ و تاب به دلیل سرعت بالا و بهره وری هزینه اش تسلط داردبا این حال، در زمینه باتری های پلیمر لیتیوم با درجه C بالا در سطح صنعتی که بالاتر از 25C هستند،تکنولوژی انباشته شدن در حال تبدیل شدن به معیار فنی برای اطمینان از ایمنی سیستم و ثبات قدرت است، که توسط مقاومت داخلی و مقاومت حرارتی پایین آن هدایت می شود.