Processo de produção de baterias de estado sólido

Baterias de estado sólido e baterias líquidas têm muitas semelhanças nos processos de fabricaç、o. Por exemplo, o O processo de fabricaç、o da folha de eletrodo é baseado na mistura de pasta, revestimento e calandragem. Após o corte, as abas s、o soldadas e PACK (as baterias s、o processados ​​em grupos). No entanto, também existem algumas diferenças.

Existem três diferenças fundamentais:

1) Materiais catódicos compostos para baterias de estado sólido. Uma mistura de eletrólito sólido e cátodo ativo o material é usado como cátodo composto.

2) Diferentes métodos de adiç、o de eletrólitos. Baterias líquidas enchendo eletrólito na bateria depois que as abas s、o soldadas e embalado. Além de formar um cátodo composto com o cátodo material ativo, os eletrólitos sólidos também precisam ser revestidos novamente no laminado cátodo composto.

3) Eletrodo de bateria de íon de lítio líquido a folha pode ser combinada enrolando ou empilhando. As baterias de estado sólido s、o geralmente embalados em empilhamento porque seus eletrólitos sólidos, como óxidos e sulfetos têm baixa tenacidade.

A tecnologia central do eletrólito sólido é formaç、o de filme, que pode ser dividido em processo seco, processo úmido e outros processos.

A tecnologia central da bateria de estado sólido a fabricaç、o é o processo de formaç、o do filme eletrolítico sólido. O filme processo de formaç、o de eletrólito afetará a espessura e propriedades do eletrólito. Se a espessura for muito fina, seu impacto mecânico as propriedades ser、o relativamente ruins, o que é fácil de causar danos e danos internos curto-circuito. Se a espessura for muito espessa, a resistência interna irá aumentar. Como o eletrólito em si n、o contém substâncias ativas, o a densidade de energia das células e sistemas da bateria será reduzida.

Processo de formaç、o de filme úmido:

Formaç、o de filme suportado por molde, adequada para eletrólitos poliméricos e compostos, despeje a soluç、o eletrolítica sólida em o molde e obter o filme eletrolítico sólido após o solvente evapora.

Eletrodo positivo suporta formaç、o de filme é adequado para filmes de eletrólitos inorgânicos e compostos . O sólido a soluç、o eletrolítica é derramada diretamente na superfície do eletrodo positivo e após a evaporaç、o do solvente, um filme eletrolítico sólido é formado no superfície positiva do eletrodo.

O filme com suporte de esqueleto é adequado para filme de eletrólito composto . A soluç、o eletrolítica é injetada em o esqueleto, e após a evaporaç、o do solvente, um filme eletrolítico sólido com suporte de esqueleto é formado, o que pode melhorar a resistência mecânica do o eletrólito filme.

O núcleo do processo úmido é o seleç、o de adesivos e solventes. Os solventes s、o fáceis de evaporar e têm boa solubilidade e estabilidade química para eletrólitos.

As desvantagens do processo úmido s、o que os solventes podem ser tóxicos, o custo global é relativamente elevado, e se o solvente evapora incompletamente, a condutividade iônica do eletrólito pode ser reduzido.

Processo de formaç、o de filme seco:

Misture o eletrólito e o aglutinante, triture e dispersá-los, e pressurizar (aquecer) a mistura dispersa para preparar um filme de eletrólito sólido . Este método n、o utiliza solventes e n、o há resíduo de solvente. A desvantagem do método seco é que o filme eletrolítico é relativamente espesso e, como n、o contém substâncias ativas, reduzirá a densidade de energia da bateria de estado sólido.

Outros processos de formaç、o de filme:

Incluindo produtos químicos, físicos, deposiç、o eletroquímica de vapor e outros métodos. Tais processos s、o relativamente caros e s、o adequados para baterias de estado sólido de película fina.

Existem muitos eletrólitos sólidos métodos de formaç、o de filmes. Polímeros, sulfetos e óxidos podem combinar com os mais adequados processo de formaç、o de filme baseado em suas próprias características.

(1) Eletrólitos sólidos de polímero têm o melhor desempenho de processamento e a mais forte compatibilidade de processo. Exceto por o facto de n、o poderem ser granulados e n、o serem adequados para a deposiç、o método, a formaç、o de filme de eletrólito sólido de polímero pode ser alcançada por meio de secagem calandragem, pulverizaç、o a seco, extrus、o, fundiç、o de fita e infiltraç、o.

(2) O sulfeto n、o é adequado para altas extrus、o de temperatura e deposiç、o de tamanho pequeno devido à sua fraca estabilidade ao ar. Outros processos, como laminaç、o e pulverizaç、o, podem ser usados ​​para sólidos de sulfeto formaç、o de filme eletrolítico.

(3) Os óxidos têm propriedades cerâmicas e s、o altamente frágeis, por isso precisam ser transformados em filmes combinando partículas deposiç、o e sinterizaç、o, ou por fundiç、o sob condições de mistura de soluç、o.

Baterias semissólidas s、o compatíveis com processos tradicionais de produç、o de baterias de lítio e equipamentos de produç、o s、o basicamente compatível com baterias de lítio. Requer apenas a adiç、o de um nova linha de produç、o dedicada a separadores semissólidos, e a produç、o o equipamento é compatível com o equipamento para separadores de baterias líquidas.

Baterias semissólidas requerem separadores ter um tamanho de poro maior e maior resistência e usar um processo úmido mais processo de revestimento.

Em comparaç、o com baterias tradicionais, há n、o há nenhuma mudança óbvia no processo nos separadores de baterias semissólidas, e o parâmetros podem ser ajustados. No entanto, como as baterias semissólidas precisam melhorar a condutividade iônica, os separadores exigem um tamanho de poro maior e maior resistência, portanto, é necessário um processo de alongamento e revestimento úmido.

Além disso, a demanda por separadores por unidade para bateria semissólida n、o mudou.