Ưu điểm về hiệu suất của pin nhiệt độ-thấp dựa vào quy trình đúc khuôn chính xác để đạt được sự chuyển đổi ổn định từ vật liệu sang thiết bị. Cốt lõi nằm ở việc cân bằng khả năng thích ứng ở nhiệt độ-thấp, tính nhất quán về cấu trúc và tính khả thi trong sản xuất có thể mở rộng thông qua đổi mới quy trình, tạo nền tảng sản xuất vững chắc cho các ứng dụng đáng tin cậy trong môi trường khắc nghiệt.
Chuẩn bị điện cực là bước đầu tiên trong quá trình đúc. Kịch bản nhiệt độ-thấp đặt ra các yêu cầu nghiêm ngặt về độ phân tán của vật liệu hoạt động và độ bền của liên kết bề mặt. Quá trình chuẩn bị bùn sử dụng quy trình khuấy gradient: đầu tiên, quá trình cắt tốc độ-thấp sẽ trộn lẫn các thành phần rắn và lỏng để loại bỏ sự kết tụ; sau đó, quá trình đồng nhất hóa tốc độ-cao sẽ phá vỡ các khối kết tụ mềm; cuối cùng, quá trình khử khí chân không ngăn không cho vi bọt trở thành điểm nóng trở kháng cục bộ ở nhiệt độ thấp. Quá trình phủ kết hợp kiểm soát liên kết độ ẩm-nhiệt độ, ổn định nhiệt độ bề mặt ở 25±2 độ và độ ẩm Nhỏ hơn hoặc bằng 30%RH. Kết hợp với khuôn ép đùn có khe, độ dày màng ướt được kiểm soát chính xác (sai số Nhỏ hơn hoặc bằng ±2μm), đảm bảo độ đồng đều của mật độ lớp vật liệu hoạt động đạt trên 98% sau khi sấy, giảm hiện tượng bong tróc do tập trung ứng suất cục bộ trong chu kỳ nhiệt độ{13}}thấp.
Đúc điện cực phải cân bằng tính linh hoạt và độ chính xác về kích thước. Quá trình cán sử dụng chiến lược gradient áp suất nhiều{1}}giai đoạn: áp suất thấp (Nhỏ hơn hoặc bằng 10kN/m) trong giai đoạn ép ban đầu duy trì độ xốp giữa các hạt để tạo điều kiện vận chuyển ion; giai đoạn ép mịn tăng dần áp suất lên 30kN/m để tăng cường mật độ nén. Đồng thời, phép đo độ dày bằng laser trực tuyến cung cấp phản hồi theo thời gian thực-để điều chỉnh khe hở con lăn, kiểm soát độ lệch độ dày điện cực trong phạm vi ±1,5μm nhằm ngăn chặn sự mất cân bằng phân bổ dòng điện ở nhiệt độ thấp do độ dày không đồng đều. Quá trình rạch sử dụng công nghệ bù lưỡi tròn động để bù đắp các vệt cạnh ( Nhỏ hơn hoặc bằng 5μm) do mài mòn lưỡi dao, ngăn chặn các vệt xuyên qua dải phân cách và gây đoản mạch vi-trong quá trình{10}}nhiệt độ thấp.
Tập hợp tế bào tập trung vào việc niêm phong giao diện và nhúng trước{0}}quản lý nhiệt. Trong quá trình xếp chồng hoặc cuộn dây, hệ thống định vị trực quan (độ chính xác ±0,02 mm) đảm bảo căn chỉnh điện cực, giảm nguy cơ lệch bề mặt do chênh lệch giãn nở nhiệt độ thấp. Quá trình đóng gói sử dụng quy trình tổng hợp ép nóng-ép{6}}lạnh-, đầu tiên làm nóng trước lớp dính ở nhiệt độ 120 độ, sau đó-ép lạnh ở tốc độ 20MPa để tạo hình, tăng cường độ liên kết giữa màng nhựa nhôm-và các tab điện cực lên trên 15N/cm, ngăn chặn sự xâm nhập của hơi ẩm dưới nhiệt độ-thấp và{14}}độ ẩm cao điều kiện. Để giải quyết yêu cầu tự làm nóng, một số quy trình kết hợp mạng dẫn nhiệt sợi nano được nhúng sẵn giữa các điện cực. Co{19}}ép tích hợp bộ phận gia nhiệt và các điện cực, tránh sự dao động điện trở tiếp xúc do quá trình hàn sau này gây ra.
Kiểm soát nhiệt độ được lập trình ở giai đoạn-xử lý sau là rất quan trọng. Chiến lược sạc theo từng bước được áp dụng trong quá trình hình thành: dòng điện thấp 0,05C ban đầu{3}}sẽ kích hoạt màng SEI, sau đó tăng 0,2C lên điện áp mục tiêu. Điều này được kết hợp với buồng nhiệt độ-không đổi (-5 độ ±1 độ ) để mô phỏng các điều kiện nhiệt độ thấp, tạo ra sự hình thành lớp giao diện dày đặc và đồng nhất. Thử nghiệm lão hóa bao gồm 48 giờ bảo quản tĩnh ở -20 độ để sàng lọc sự sụt giảm công suất sớm do lỗi quy trình.
Hiện tại, quy trình hình thành pin ở nhiệt độ thấp-đang phát triển theo hướng thông minh và sạch sẽ. Tối ưu hóa cửa sổ tham số thông qua mô phỏng song sinh kỹ thuật số, kết hợp với kiểm soát bụi trong phòng sạch (Class 1000), đã tăng năng suất sản phẩm từ 85% lên hơn 95%. Sự trưởng thành của hệ thống sản xuất chính xác này sẽ cung cấp các giải pháp năng lượng ở nhiệt độ thấp-đáng tin cậy hơn cho nghiên cứu vùng cực, lưu trữ năng lượng ở độ cao-và các lĩnh vực khác.
