Introducción:
baterías de litioLas baterías de litio son un tipo de batería que utiliza litio metálico o aleación de litio como material del electrodo negativo y una solución electrolítica no acuosa. Debido a las propiedades químicas altamente reactivas del litio metálico, su procesamiento, almacenamiento y uso requieren un estricto control ambiental. A continuación, analizaremos los procesos de homogeneización, recubrimiento y laminado en la fabricación de baterías de litio.
Homogeneización de electrodos positivos y negativos
El electrodo de la batería de iones de litio es el componente más importante de la celda. La homogeneización de los electrodos positivo y negativo se refiere al proceso de preparación de la suspensión que recubre las láminas de los electrodos positivo y negativo de la batería de iones de litio. La preparación de la suspensión requiere mezclar el material del electrodo positivo, el material del electrodo negativo, el agente conductor y el aglutinante. La suspensión preparada debe ser uniforme y estable.
Los distintos fabricantes de baterías de litio tienen sus propias fórmulas para el proceso de homogeneización. El orden y la proporción de adición de los materiales, así como el proceso de agitación, influyen considerablemente en el resultado. Tras la homogeneización, es necesario analizar la suspensión para determinar su contenido de sólidos, viscosidad, finura, etc., y así garantizar que cumpla con los requisitos.
Revestimiento
El proceso de recubrimiento se basa en el estudio de las propiedades de los fluidos, mediante el cual se aplican una o más capas de líquido sobre un sustrato. Este sustrato suele ser una película flexible o un papel de soporte, y posteriormente el recubrimiento líquido se seca en un horno o se cura para formar una capa con funciones específicas.
El recubrimiento es un proceso clave en la fabricación de celdas de batería. La calidad del recubrimiento está directamente relacionada con la calidad de la batería. Asimismo, las baterías de iones de litio son muy sensibles a la humedad debido a las características del sistema. Una mínima cantidad de humedad puede afectar gravemente el rendimiento eléctrico de la batería; el nivel de rendimiento del recubrimiento está directamente relacionado con indicadores prácticos como el costo y la tasa de unidades compatibles.
Proceso de producción de recubrimientos
El sustrato recubierto se desenrolla del dispositivo de desenrollado y se introduce en la máquina de recubrimiento. Una vez que los extremos del sustrato se unen para formar una cinta continua en la mesa de empalme, se introducen en el dispositivo de ajuste de tensión y en el dispositivo de corrección automática de desviación mediante el dispositivo de tracción, y entran en el dispositivo de recubrimiento tras ajustar la tensión y la posición de la trayectoria de la lámina. La pasta de recubrimiento se aplica por secciones en el dispositivo de recubrimiento según la cantidad de recubrimiento y la longitud de la pieza en bruto predeterminadas.
En el recubrimiento por ambas caras, el recubrimiento frontal y la longitud del electrodo sin recubrimiento se monitorizan automáticamente. Tras el recubrimiento, el electrodo húmedo se envía al canal de secado. La temperatura de secado se ajusta según la velocidad y el espesor del recubrimiento. El electrodo seco se enrolla tras el ajuste de tensión y la corrección automática de la desviación para la siguiente etapa del proceso.
Laminación
El proceso de laminado de las piezas polares de las baterías de litio consiste en prensar uniformemente materias primas como materiales activos, agentes conductores y aglutinantes sobre una lámina metálica. Gracias a este proceso, la pieza polar adquiere una mayor superficie electroquímicamente activa, lo que mejora la densidad energética y el rendimiento de carga y descarga de la batería. Asimismo, el laminado confiere a la pieza polar una mayor resistencia estructural y una buena uniformidad, lo que contribuye a prolongar la vida útil y la seguridad de la batería.
Proceso de producción en rollo
El proceso de laminación de las piezas polares de las baterías de litio incluye principalmente la preparación de la materia prima, la mezcla, la compactación, el moldeado y otras etapas.
La preparación de la materia prima consiste en mezclar uniformemente las distintas materias primas y añadir la cantidad adecuada de disolvente para agitar hasta obtener una suspensión estable.
La función de la etapa de mezclado es combinar uniformemente las distintas materias primas para su posterior compactación y moldeado.
La etapa de compactación consiste en prensar la suspensión mediante una prensa de rodillos para que las partículas del material activo se apilen de forma compacta y formen una pieza polar con cierta resistencia estructural. La etapa de conformado consiste en someter la pieza polar a alta temperatura y alta presión mediante equipos como una prensa caliente para fijar su forma y tamaño.
Conclusión
El proceso de fabricación de baterías de litio es muy complejo y cada paso es crucial. Sigue el blog de Heltec, donde te mantendremos al día con información relevante sobre baterías de litio.
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Fecha de publicación: 23 de octubre de 2024