Les bateries d'estat sòlid i les bateries líquides tenen moltes similituds en els processos de fabricació. Per exemple, el procés de fabricació de làmines d'elèctrodes es basa en la barreja, el recobriment i el calandrat de purins. Després de tallar, les pestanyes es solden i PACK (els paquets de bateries es processen en grups). Tanmateix, també hi ha algunes diferències.
Hi ha tres diferències bàsiques:
1) Materials càtods compostos per a bateries d'estat sòlid. Una barreja deelectròlit sòlidi el material actiu del càtode s'utilitza com a càtode compost.
2) Diferents mètodes d'addició d'electròlits. Bateries líquides que omplen electròlit a la bateria després de soldar i empaquetar les pestanyes. A més de formar un càtode compost amb el material actiu del càtode, els electròlits sòlids també s'han de recobrir de nou al càtode compost enrotllat.
3) El full d'elèctrode de bateria d'ió de liti líquid es pot combinar mitjançant bobinatge o apilament. Les bateries d'estat sòlid solen empaquetar-se en forma d'apilament perquè els seus electròlits sòlids, com els òxids i els sulfurs, tenen poca duresa.
La tecnologia bàsica de l'electròlit sòlid és la formació de pel·lícules, que es pot dividir en procés sec, procés humit i altres processos.
La tecnologia bàsica de la fabricació de bateries d'estat sòlid és lapel·lícula d'electròlit sòlidprocés de formació. El procés de formació de pel·lícula de l'electròlit afectarà el gruix i les propietats relacionades de l'electròlit. Si el gruix és massa prim, les seves propietats mecàniques seran relativament pobres, cosa que és fàcil de causar danys i curtcircuits interns. Si el gruix és massa gruixut, la resistència interna augmentarà. Com que l'electròlit en si no conté substàncies actives, es reduirà la densitat d'energia de les cèl·lules i sistemes de la bateria.
Procés de formació de pel·lícula humida:
La formació de pel·lícules suportades per motlles, adequada per a polímers i electròlits compostos, aboca la solució d'electròlit sòlid al motlle i obteniu la pel·lícula d'electròlit sòlid després que el dissolvent s'evapori.
La formació de pel·lícules de suport d'elèctrodes positius és adequada per a pel·lícules d'electròlits inorgànics i composts. La solució d'electròlit sòlid s'aboca directament a la superfície de l'elèctrode positiu i, després de l'evaporació del dissolvent, es forma una pel·lícula d'electròlit sòlid a la superfície de l'elèctrode positiu.
La pel·lícula suportada per l'esquelet és adequada per a la pel·lícula d'electròlit compost. La solució d'electròlit s'injecta a l'esquelet i, després de l'evaporació del dissolvent, es forma una pel·lícula d'electròlit sòlida amb suport de l'esquelet, que pot millorar la resistència mecànica de la pel·lícula d'electròlit.
El nucli del procés humit és la selecció d'adhesius i dissolvents. Els dissolvents són fàcils d'evaporar i tenen una bona solubilitat i estabilitat química per als electròlits.
Els desavantatges del procés humit són que els dissolvents poden ser tòxics, el cost global és relativament elevat i si el dissolvent s'evapora de manera incompleta, la conductivitat iònica de l'electròlit es pot reduir.
Procés de formació de pel·lícula seca:
Barrejar elelectròlit sòlidi l'aglutinant, tritureu-los i disperseu-los, i pressuritzeu (escalfeu) la mescla dispersa per preparar unpel·lícula d'electròlit sòlid. Aquest mètode no utilitza dissolvents i no hi ha residus de dissolvent. El desavantatge del mètode sec és que la pel·lícula d'electròlit és relativament gruixuda i, com que no conté substàncies actives, reduirà la densitat d'energia de la bateria d'estat sòlid.
Altres processos de formació de pel·lícules:
Inclou deposició de vapor químic, físic, electroquímic i altres mètodes. Aquests processos són relativament cars i són adequats per a bateries d'estat sòlid de pel·lícula fina.
Hi ha molts mètodes de formació de pel·lícules d'electròlit sòlid. Els polímers, sulfurs i òxids poden coincidir amb el procés de formació de pel·lícula més adequat en funció de les seves pròpies característiques.
(1) Els electròlits sòlids de polímer tenen el millor rendiment de processament i la compatibilitat de processos més forta. Excepte pel fet que no es poden granular i no són adequats per al mètode de deposició, la formació de pel·lícules d'electròlit sòlid de polímer es pot aconseguir mitjançant calandrat en sec, polvorització en sec, extrusió, fosa de cinta i infiltració.
(2) El sulfur no és adequat per a l'extrusió a alta temperatura i la deposició de mida petita a causa de la seva mala estabilitat a l'aire. Es poden utilitzar altres processos com el rodatge i la polvorització per a la formació de pel·lícules d'electròlit sòlid de sulfur.
(3) Els òxids tenen propietats ceràmiques i són molt fràgils, de manera que s'han de formar pel·lícules combinant la deposició de partícules i la sinterització, o mitjançant la fosa en condicions de barreja de solucions.
Les bateries semisòlides són compatibles amb els processos tradicionals de producció de bateries de liti i els equips de producció són bàsicament compatibles amb les bateries de liti. Només requereix l'addició d'una nova línia de producció dedicada als separadors semisòlids, i l'equip de producció és compatible amb l'equip de separadors de bateries líquides.
Les bateries semisòlides requereixen que els separadors tinguin una mida de porus més gran i una resistència més alta i utilitzen un procés humit i un procés de recobriment.
En comparació amb les bateries tradicionals, no hi ha cap canvi de procés evident en els separadors de bateries semisòlides, i els paràmetres es poden ajustar. Tanmateix, com que les bateries semisòlides necessiten millorar la conductivitat iònica, els separadors requereixen una mida de porus més gran i una major resistència, de manera que es requereix un procés d'estirament i recobriment humit.
A més, la demanda de separadors per unitat de bateria semisòlid no ha canviat.
