전고체 배터리와 액체 배터리는 제조 공정에서 많은 유사점을 가지고 있습니다. 예를 들어, 전극 시트의 제조 공정은 슬러리 혼합, 코팅 및 캘린더링을 기반으로 합니다. 슬리팅 후 탭을 용접하고 팩(배터리 팩을 그룹으로 처리)합니다. 그러나 몇 가지 차이점도 있습니다.
세 가지 핵심 차이점이 있습니다.
1) 전고체전지용 복합양극소재. 다음의 혼합물고체 전해질양극 활물질은 복합 양극으로 사용됩니다.
2) 다양한 전해질 첨가 방법. 탭을 용접하고 포장한 후 배터리에 전해액을 채우는 액체 배터리입니다. 양극활물질로 복합양극을 형성하는 것 외에, 압연된 복합양극 위에 다시 고체전해질을 코팅해야 한다.
3) 액체리튬이온전지 전극시트는 권취하거나 쌓아서 결합할 수 있다. 전고체전지는 산화물, 황화물 등 고체전해질의 인성이 떨어지기 때문에 일반적으로 적층형으로 포장된다.
고체전해질의 핵심기술은 성막기술로, 건식공정, 습식공정, 기타공정으로 나눌 수 있다.
전고체전지 제조의 핵심기술은고체 전해질 필름형성 과정. 전해질의 피막 형성 과정은 전해질의 두께와 관련 특성에 영향을 미칩니다. 두께가 너무 얇으면 기계적 성질이 상대적으로 좋지 않아 손상 및 내부 단락이 발생하기 쉽습니다. 두께가 너무 두꺼우면 내부 저항이 증가합니다. 전해질 자체에는 활성 물질이 포함되어 있지 않기 때문에 배터리 셀과 시스템의 에너지 밀도가 감소합니다.
습식 필름 형성 공정:
고분자 및 복합 전해질에 적합한 금형 지지 필름 형성은 고체 전해질 용액을 금형에 붓고 용매가 증발한 후 고체 전해질 필름을 얻습니다.
양극 지지체 필름 형성은 무기 및 복합 전해질 필름에 적합합니다. 고체 전해질 용액을 양극 표면에 직접 붓고, 용매가 증발한 후 양극 표면에 고체 전해질막이 형성됩니다.
골격 지지 필름은 복합 전해질 필름에 적합합니다. 전해액을 골격에 주입하고, 용매가 증발한 후 골격을 지지하는 고체 전해질막이 형성되어 전해질막의 기계적 강도를 향상시킬 수 있다.
습식공정의 핵심은 접착제와 용제의 선택입니다. 용매는 증발하기 쉽고 전해질에 대한 용해도와 화학적 안정성이 좋습니다.
습식 공정의 단점은 용매에 독성이 있을 수 있고, 전체 비용이 상대적으로 높으며, 용매가 불완전하게 증발할 경우 전해질의 이온 전도도가 감소할 수 있다는 점이다.
건식 필름 형성 공정:
믹스고체 전해질및 바인더를 분쇄, 분산시킨 후, 분산된 혼합물을 가압(가열)하여 제조한다.고체 전해질 필름. 이 방법은 용매를 사용하지 않으며 용매 잔류물이 없습니다. 건식 방식의 단점은 전해질막이 상대적으로 두껍고, 활물질을 함유하지 않기 때문에 전고체전지의 에너지 밀도가 낮아지게 된다는 점이다.
기타 필름 형성 공정:
화학적, 물리적, 전기화학 기상 증착 및 기타 방법이 포함됩니다. 이러한 공정은 상대적으로 비용이 많이 들고 박막 전고체 배터리에 적합합니다.
고체 전해질 성막 방법에는 여러 가지가 있습니다. 폴리머, 황화물 및 산화물은 고유한 특성을 기준으로 가장 적합한 필름 형성 공정에 적합할 수 있습니다.
(1) 고분자 고체 전해질은 최고의 가공 성능과 가장 강력한 공정 호환성을 가지고 있습니다. 과립화할 수 없고 증착 방법에 적합하지 않다는 사실을 제외하고는 건식 캘린더링, 건식 분사, 압출, 테이프 캐스팅 및 침투 방법으로 고분자 고체 전해질 필름을 형성할 수 있습니다.
(2) 황화물은 공기 안정성이 좋지 않아 고온 압출 및 소형 증착에는 적합하지 않습니다. 황화물 고체 전해질막 형성에는 롤링 및 스프레이와 같은 다른 공정을 사용할 수 있습니다.
(3) 산화물은 세라믹 특성을 가지며 취성이 높기 때문에 입자 증착과 소결을 결합하거나 용액 혼합 조건에서 주조하여 필름으로 형성해야 합니다.
반고체 배터리는 전통적인 리튬 배터리 생산 공정과 호환되며 생산 장비는 기본적으로 리튬 배터리와 호환됩니다. 반고체 분리막 전용 생산 라인을 새로 추가하면 되며, 생산 장비는 액체 배터리 분리막 장비와 호환됩니다.
반고체전지는 분리막의 기공 크기가 크고 강도가 높아야 하며, 습식 공정과 코팅 공정을 병행해야 합니다.
기존 배터리와 비교하여 반고체 배터리 분리막에는 뚜렷한 공정 변화가 없으며 매개변수를 조정할 수 있습니다. 그러나 반고체전지는 이온전도도를 향상시켜야 하기 때문에 분리막은 더 큰 기공 크기와 더 높은 강도를 요구하므로 습식 연신 및 코팅 공정이 필요하다.
또한, 반고형전지용 분리막의 단위당 수요도 변함이 없다.
