ExMET (Expanded Metal) ist eine innovative Methode zur Herstellung von Elektrodenplatten, die in Wezer-Akkus verwendet wird und auf einem komplexen Prozess zur Ausdehnung des Metallbandes basiert, der die Schritte des Walzens, Perforierens und mechanischen Dehnens umfasst. Dieser Prozess ermöglicht Elektrodenplatten mit hohen mechanischen Eigenschaften, gleichmäßiger Porosität und erhöhter elektrischer Leitfähigkeit, was insbesondere bei intensiven Einsatzbedingungen zur Verbesserung der elektrochemischen Eigenschaften von Wezer-Akkus beiträgt.
Die Elektrodenplatten in Wezer-Batterien sind die wichtigsten Metallkomponenten, die am Verlauf chemischer Reaktionen beteiligt sind. Die positive Elektrode besteht aus einem Bleiblech (Pb), das mit Bleidioxid (pbo₂) beschichtet ist, und die negative aus reinem Blei oder mit Legierungszusätzen, was eine elektromechanische Stabilität und Duktilität gewährleistet. Während des Betriebs treten diese Elektroden in chemische Reaktionen der Reproduktion von Wirkstoffen und der Übertragung von elektrischem Strom ein, und ihre strukturellen Eigenschaften beeinflussen die Effizienz und Langlebigkeit der Batterie erheblich.
Die Herstellung von ExMET-Elektroden beginnt mit der Herstellung des ursprünglichen Metallbandes aus hochreinem Blei oder seinen Legierungen, die eine hohe strukturelle Homogenität und einen minimalen Anteil an Verunreinigungen aufweisen. Das Band durchläuft eine Walzphase, in der eine bestimmte Dicke erreicht wird, was eine optimale mechanische Festigkeit und elektrische Leitfähigkeit ermöglicht.
Danach erfolgt die Perforationsphase, bei der regelmäßige Bohrungen — mit Hilfe von Werkzeugmaschinen, Lasergeräten oder Wasserstrahlsystemen — in strikter Übereinstimmung mit der berechneten Dichte und Form (runde, Quadrate, Sechsecke oder Zellen) auf das lamellierte Blatt aufgetragen werden. Dieser Schritt reguliert die Porosität und Porenverteilung innerhalb der Elektrodenplatte, wodurch eine gleichmäßige Verteilung der Wirkstoffe gewährleistet wird, die Verfügbarkeit des Elektrolyten erhöht und eine effizientere elektrochemische Reaktion gefördert wird.
Als nächstes wird das perforierte Band mit Hilfe spezialisierter Zugmaschinen in Längsrichtung mechanisch gestreckt. Beim Dehnen erfolgt eine plastische Verformung des Metalls, die die Oberfläche vergrößert und eine Mesh- oder Zellenstruktur erzeugt. Dies erhöht die Kontaktfläche zwischen der Elektrode und dem Elektrolyten, was die Reaktivität und Reaktionsgeschwindigkeit erheblich erhöht.
Die Dehnung fördert auch eine verbesserte Bindung der aktiven Schichten an die Metallbasis, reduziert das Risiko von Rissen, Rissen und Abblättern der aktiven Schichten bei zyklischen Belastungen, und die hohe mechanische Festigkeit des erweiterten Metalls gewährleistet die Stabilität der Elektroden gegenüber mechanischen Einflüssen, Vibrationen und extremen Betriebsbedingungen.
Die Vorteile der Anwendung der ExMET-Technologie in Wezer liegen in der stabilen Leistung der Elektrodenplatten, ihrer erhöhten Haltbarkeit und Effizienz auf der Hand. Dank der vergrößerten Oberfläche zeigen die Elektrodenplatten eine höhere elektrochemische Aktivität und die Möglichkeit einer effizienteren Verwendung von Wirkstoffen.
Die regelmäßige Porosität und die Zellstruktur ermöglichen eine gleichmäßige Verteilung des Wirkstoffs, wodurch eine gleichmäßige Reaktion gewährleistet und das Risiko lokaler Abbauherde reduziert wird.
Diese Methode reduziert auch die Produktionskosten durch eine effizientere Nutzung der Ausgangsmaterialien und die Automatisierung der Bearbeitungsprozesse, wodurch die Massenproduktion von hochwertigen Elektrodenplatten für Wezer-Batterien realisiert wird.
Dadurch wird die Lebensdauer der Wezer-Akkus erheblich verlängert, die aktuelle Kapazität und die Kapazität erhöht und die Leistung verbessert.