Processo di produzione delle batterie allo stato solido

Batterie allo stato solido e batterie liquide hanno molte somiglianze nei processi di produzione. Ad esempio, il il processo di produzione del foglio di elettrodi si basa sulla miscelazione, il rivestimento e il rivestimento dell'impasto liquido calandratura. Dopo il taglio, le linguette vengono saldate e PACK (i pacchi batteria sono trasformati in gruppi). Tuttavia, ci sono anche alcune differenze.

Ci sono tre differenze fondamentali:

1) Materiali catodici compositi per batterie allo stato solido. Una miscela di elettrolita solido e catodo attivo il materiale viene utilizzato come catodo composito.

2) Diversi metodi di aggiunta dell'elettrolita. Le batterie liquide riempiono l'elettrolito nella batteria dopo la saldatura delle linguette e confezionato. Oltre a formare un catodo composito con il catodo materiale attivo, anche gli elettroliti solidi devono essere rivestiti sul laminato catodo composito.

3) Elettrodo per batteria agli ioni di litio liquido il foglio può essere combinato avvolgendolo o impilandolo. Le batterie allo stato solido sono solitamente confezionati in forma impilabile perché i loro elettroliti solidi come ossidi e i solfuri hanno scarsa tenacità.

La tecnologia principale dell'elettrolita solido è formazione del film, che può essere suddivisa in processo a secco, processo a umido e altro processi.

La tecnologia principale della batteria a stato solido la produzione è il processo di formazione della pellicola elettrolitica solida. La pellicola il processo di formazione dell'elettrolita influenzerà lo spessore e i relativi proprietà dell'elettrolita Se lo spessore è troppo sottile, è meccanico le proprietà saranno relativamente povere, il che è facile da causare danni interni cortocircuito. Se lo spessore è troppo spesso, la resistenza interna lo farà aumento. Poiché l'elettrolita stesso non contiene sostanze attive, il la densità energetica delle celle e dei sistemi della batteria sarà ridotta.

Processo di formazione di film umido:

Formazione di film supportata da stampo, adatta per elettroliti polimerici e compositi, versare la soluzione elettrolitica solida lo stampo e ottenere la pellicola elettrolitica solida dopo il solvente evapora.

Formazione della pellicola di supporto dell'elettrodo positivo è adatto per elettroliti inorganici e compositi film. Il solido la soluzione elettrolitica viene versata direttamente sulla superficie dell'elettrodo positivo e dopo l'evaporazione del solvente si forma una pellicola di elettrolita solido superficie dell'elettrodo positivo.

La pellicola supportata da scheletro è adatta per elettrolita composito pellicola. La soluzione elettrolitica viene iniettata lo scheletro e, dopo l'evaporazione del solvente, si forma un elettrolita solido film con supporto scheletro, che può migliorare la resistenza meccanica del la pellicola. dell'elettrolita

Il cuore del processo a umido è il scelta degli adesivi e dei solventi. I solventi sono facili da evaporare e hanno una buona solubilità e stabilità chimica per gli elettroliti.

Gli svantaggi del processo a umido sono che i solventi possono essere tossici, il costo complessivo è relativamente alto e, se il il solvente evapora in modo incompleto, la conduttività ionica dell'elettrolita può essere ridotto.

Processo di formazione di film secco:

Mescolare l'elettrolita e il legante, macinare e disperderli e pressurizzare (riscaldare) la miscela dispersa per preparare a elettrolita solido film. Questo metodo non utilizza solventi e non esiste residuo di solvente. Lo svantaggio del metodo a secco è che la pellicola dell'elettrolita è relativamente spessa e poiché non contiene sostanze attive, ridurrà la densità energetica della batteria a stato solido.

Altri processi di formazione del film:

Inclusi prodotti chimici, fisici, deposizione elettrochimica di vapore e altri metodi. Tali processi sono relativamente costosi e sono adatti per batterie interamente allo stato solido a film sottile.

Esistono molti elettroliti solidi metodi di formazione del film. Polimeri, solfuri e ossidi possono corrispondere a quelli più adatti processo di formazione del film in base alle proprie caratteristiche.

(1) Gli elettroliti solidi polimerici hanno il le migliori prestazioni di lavorazione e la massima compatibilità di processo. Tranne il fatto che non possono essere granulati e non sono adatti alla deposizione metodo, la formazione di una pellicola elettrolitica solida polimerica può essere ottenuta a secco calandratura, spruzzatura a secco, estrusione, tape casting e infiltrazione.

(2) Il solfuro non è adatto per l'effetto high estrusione a temperatura e deposizione di piccole dimensioni a causa della sua scarsa stabilità all'aria. Altri processi come la laminazione e la spruzzatura possono essere utilizzati per il solfuro solido formazione di film elettrolitico.

(3) Gli ossidi hanno proprietà ceramiche e lo sono altamente fragili, quindi devono essere formati in pellicole combinando le particelle deposizione e sinterizzazione o mediante colata in condizioni di miscelazione di soluzioni.

Le batterie semisolide sono compatibili con i tradizionali processi di produzione delle batterie al litio e le apparecchiature di produzione lo sono sostanzialmente compatibile con batterie al litio. Richiede solo l'aggiunta di a nuova linea produttiva dedicata ai separatori semisolidi, e la produzione l'attrezzatura è compatibile con l'attrezzatura per separatori di batterie liquide.

Le batterie semisolide richiedono i separatori per avere una dimensione dei pori più grande e una maggiore resistenza e utilizzare un processo a umido plus processo di rivestimento.

Rispetto alle batterie tradizionali, c'è non vi è alcun evidente cambiamento di processo nei separatori delle batterie semisolide e il i parametri possono essere regolati. Tuttavia, poiché le batterie semisolide ne hanno bisogno migliorare la conduttività ionica, i separatori richiedono una dimensione dei pori maggiore e superiore resistenza, quindi è necessario un processo di allungamento e rivestimento a umido.

Inoltre, la domanda di separatori per unità per la batteria semisolida non è cambiato.