Solid-state batterier og flydende batterier har mange ligheder i fremstillingsprocesser. For eksempel er fremstillingsprocessen for elektrodeplade baseret på gylleblanding, belægning og kalandrering. Efter opskæring svejses fligene og PACK (batteripakker behandles i grupper). Der er dog også nogle forskelle.
Der er tre kerneforskelle:
1) Kompositkatodematerialer til solid-state batterier. En blanding affast elektrolytog katodeaktivt materiale anvendes som en sammensat katode.
2) Forskellige elektrolyttilsætningsmetoder. Flydende batterier, der fylder elektrolyt i batteriet, efter at fligene er svejset og pakket. Ud over at danne en kompositkatode med det katodeaktive materiale, skal faste elektrolytter også coates igen på den valsede kompositkatode.
3) Flydende lithium-ion batteri elektrodeplade kan kombineres ved vikling eller stabling. Solid-state batterier er normalt pakket i stableform, fordi deres faste elektrolytter såsom oxider og sulfider har dårlig sejhed.
Kerneteknologien for fast elektrolyt er filmdannelse, som kan opdeles i tør proces, våd proces og andre processer.
Kerneteknologien i solid-state batteri fremstilling erfast elektrolytfilmdannelsesproces. Filmdannelsesprocessen for elektrolyt vil påvirke elektrolyttens tykkelse og relaterede egenskaber. Hvis tykkelsen er for tynd, vil dens mekaniske egenskaber være relativt dårlige, hvilket er let at forårsage skader og intern kortslutning. Hvis tykkelsen er for tyk, vil den indre modstand øges. Da selve elektrolytten ikke indeholder aktive stoffer, vil energitætheden af battericeller og systemer blive reduceret.
Våd filmdannelsesproces:
Formunderstøttet filmdannelse, velegnet til polymer- og kompositelektrolytter, hæld den faste elektrolytopløsning i formen og opnå den faste elektrolytfilm, efter at opløsningsmidlet er fordampet.
Positiv elektrodestøttefilmdannelse er velegnet til uorganisk og sammensat elektrolytfilm. Den faste elektrolytopløsning hældes direkte på den positive elektrodeoverflade, og efter at opløsningsmidlet er fordampet, dannes en fast elektrolytfilm på den positive elektrodeoverflade.
Den skeletunderstøttede film er velegnet til komposit elektrolytfilm. Elektrolytopløsningen sprøjtes ind i skelettet, og efter at opløsningsmidlet er fordampet, dannes en fast elektrolytfilm med skeletstøtte, som kan forbedre elektrolytfilmens mekaniske styrke.
Kernen i den våde proces er valget af klæbemidler og opløsningsmidler. Opløsningsmidlerne er lette at fordampe og har god opløselighed og kemisk stabilitet for elektrolytter.
Ulemperne ved den våde proces er, at opløsningsmidlerne kan være giftige, de samlede omkostninger er relativt høje, og hvis opløsningsmidlet fordamper ufuldstændigt, kan elektrolyttens ionledningsevne reduceres.
Tør filmdannelsesproces:
Blandfast elektrolytog bindemidlet, mal og disperger dem, og tryk (opvarm) den dispergerede blanding for at fremstille enfast elektrolytfilm. Denne metode bruger ikke opløsningsmidler, og der er ingen opløsningsmiddelrester. Ulempen ved den tørre metode er, at elektrolytfilmen er relativt tyk, og da den ikke indeholder aktive stoffer, vil den reducere solid-state batteriets energitæthed.
Andre filmdannende processer:
Herunder kemisk, fysisk, elektrokemisk dampaflejring og andre metoder. Sådanne processer er relativt dyre og er velegnede til tyndfilms-solid-state batterier.
Der er mange filmdannende metoder til fast elektrolyt. Polymerer, sulfider og oxider kan matche den bedst egnede filmdannende proces baseret på deres egne karakteristika.
(1) Polymer faste elektrolytter har den bedste behandlingsydelse og den stærkeste proceskompatibilitet. Bortset fra det faktum, at de ikke kan granuleres og ikke er egnede til afsætningsmetoden, kan dannelse af polymer fast elektrolytfilm opnås ved tørkalandrering, tørsprøjtning, ekstrudering, tapestøbning og infiltration.
(2) Sulfid er ikke egnet til højtemperaturekstrudering og aflejring i lille størrelse på grund af dets dårlige luftstabilitet. Andre processer såsom valsning og sprøjtning kan anvendes til dannelse af sulfid-fast elektrolytfilm.
(3) Oxider har keramiske egenskaber og er meget sprøde, så de skal formes til film ved at kombinere partikelaflejring og sintring eller ved støbning under opløsningsblandingsbetingelser.
Halvfaste batterier er kompatible med traditionelle lithiumbatteriproduktionsprocesser, og produktionsudstyr er grundlæggende kompatibelt med lithiumbatterier. Det kræver kun tilføjelse af en ny produktionslinje dedikeret til halvfaste separatorer, og produktionsudstyret er kompatibelt med udstyret til væskebatteriseparatorer.
Halvfaste batterier kræver, at separatorerne har en større porestørrelse og højere styrke og bruger en våd proces plus belægningsproces.
Sammenlignet med traditionelle batterier er der ingen åbenlys procesændring i separatorerne for halvfaste batterier, og parametrene kan justeres. Men fordi halvfaste batterier skal forbedre ionledningsevnen, kræver separatorerne en større porestørrelse og højere styrke, så en våd strækning og belægningsproces er påkrævet.
Derudover har efterspørgslen efter separatorer pr. enhed for halvsolid batteri ikke ændret sig.
