Laserin käyttö akkuvalmistuksessa
Wilhelm Pfleging, 2017
Laseriavusteiset menetelmät soveltuvat moniin eri tehtäviin akkujen valmistuksessa. Niillä saadaan alennettua kennojen valmistuskustannuksia, parannettua sähkökemiallista suorituskykyä sekä elinkaarta.
Moderneissa litiumionikennoissa käytettävät paksukalvoelektrodit ovat mutkikkaita, monista materiaaleista koostuvia systeemejä, joissa on (tarkoin) määrätyt materiaalikomponentit, raekoot, huokoisuudet sekä huokosten kokojakaumat mikrometri- (um) ja sitä pienemmissä mittakaavoissa.
Kennojen valmistuksessa laseria voidaan käyttää moniin tehtäviin: muotoleikkuu, osien irrottaminen, sisäiseen rakenteeseen vaikuttaminen, hitsaus ja merkintä. (Korkealaatuisessa konepajatekniikassa laseria on käytetty työstöön, hitsaamiseen, pinnoittamiseen, lämpökäsittelyyn, mittaamiseen.) Tärkeimmät edut: nopeus, korkea laatu (mittatarkkuus, pintojen laatu) sekä suunnittelun joustavuus (kosketuksetonta työskentelyä, ei tarvita muotteja jne, ohjaus tapahtuu standardityöasemilla digitaalisesti, muutokset helppoja jne.).
Ohutkalvoelektrodikäsite liitetään mikroakkuihin, paksuudet muutamia mikrometrejä, suuremmista aiheutuu huokoisuutta ja repeämiä.
Paksukalvoelektrodeissa päästään suurempiin tehoihin, mutta ionien liike hidastuu
Leikkuu
Kuivaus
3D-mikrorakenteen valmistaminen perustuu itsejärjestyvään mekanismiin, aineen höyrystyminen sekä tiivistyminen tapahtuvat tietyissä kidesuunnissa eri nopeudella, tuloksena hyvinkin säännöllisiä pilareita ja vaikutuksena on nopea elektrolyytin kostutus
Sirujen siirto (laser-induced forward transfer LIFT), 'vokseli' (pieni tilavuuskapseli) vrt. 'pikseli'
Laseriteknologia on kiivaassa kehitysvaiheessa ja kuivaus on tällä hetkellä kriittisin kohde.
