Comment sont fabriquées les batteries lithium-ion ?

Revêtement d'électrode positive (procédé de revêtement intermittent)

3. Séchage

Le séchage consiste à faire passer les électrodes revêtues dans un four afin d'éliminer le solvant présent à leur surface et de les solidifier. Les électrodes traversent plusieurs zones de température au sein du tunnel de séchage, ce qui permet au solvant de s'évaporer progressivement et d'éviter la formation de croûtes en surface. Simultanément, les gaz d'échappement générés lors du séchage des électrodes sont principalement composés de solvants organiques volatils, notamment le NMP utilisé dans l'électrode positive, qui nécessite des températures relativement élevées pour s'évaporer complètement ; à défaut, l'adhérence et la sécurité de l'électrode seraient compromises. système de purification par solvant peut être utilisé pour filtrer le solvant des gaz d'échappement générés pendant le processus de séchage de la machine de revêtement, permettant ainsi l'élimination des poussières et la purification des gaz d'échappement.

4. Rouler

L'électrode séchée contient un grand nombre de micropores. Le laminage est un procédé dans lequel la feuille d'électrode séchée est comprimée par machine de presse à rouleaux pour réduire la porosité, afin d'adhérer fermement au matériau actif sur la feuille de cuivre et d'aluminium, d'augmenter la densité des électrodes et d'améliorer le contact entre l'électrode et le collecteur de courant.

5. Découpe/refendage

Le refendage consiste à découper les feuilles d'électrodes laminées selon les spécifications et dimensions requises, telles qu'une largeur et une longueur précises, afin de fabriquer des batteries aux caractéristiques différentes. La découpe à l'emporte-pièce consiste à découper les feuilles d'électrodes en plaques carrées destinées à la production de cellules empilées.

6. Enroulement/Empilage

Le bobinage consiste à enrouler ensemble la feuille d'électrode positive fendue, la feuille d'électrode négative et le séparateur à l'aide d'une machine à bobiner les électrodes , avec le séparateur pris en sandwich au milieu et les feuilles d'électrodes positive et négative de chaque côté.

7. Enrobage

L'encapsulation consiste à placer l'élément nu enroulé ou empilé dans un boîtier étanche, formant ainsi une structure fermée qui isole l'élément nu de l'extérieur et protège la batterie. Le boîtier est généralement en acier ou en aluminium (pour les batteries cylindriques ou prismatiques), ou en film aluminium-plastique (pour les batteries souples).

8. Injection d'électrolytes

L'injection d'électrolyte consiste à injecter de l'électrolyte dans la batterie. L'électrolyte est comme le « sang » d'une batterie. Seule l'injection d'électrolyte permet à une batterie au lithium de « fonctionner », autorisant la circulation des ions lithium et rendant possible le processus de charge et de décharge.

9. Formation

La formation consiste à soumettre la batterie, après injection d'électrolyte et scellement, à un cycle de charge et de décharge à faible courant afin d'activer les matériaux des électrodes positive et négative et de former un film SEI stable, jetant ainsi les bases d'une charge et d'une décharge normales ultérieures.

10. Classement par capacité

Le classement des capacités implique le tri des batteries par des tests OCV et des tests de charge-décharge afin de garantir une bonne homogénéité des batteries.

Ce qui précède décrit les procédés de base de la production de batteries au lithium. Certains procédés peuvent comporter des étapes supplémentaires, et la production réelle peut varier légèrement selon le type de batterie fabriquée, mais les principes généraux restent les mêmes.

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