La producción de baterías de litio es un proceso de ingeniería sistemático que requiere alta precisión y limpieza. Gira en torno a cinco etapas principales: "Purificación del material → Formación de electrodos → Ensamblaje de células → Activación química → Verificación de calidad". Durante todo el proceso, la humedad, las impurezas y los parámetros del proceso deben controlarse estrictamente para garantizar la seguridad, la capacidad y el ciclo de vida de la batería. Los conocidos-vehículos eléctricos Tesla, por ejemplo, utilizan paquetes de baterías compuestos por 18650 celdas de iones de litio-conectadas en serie y en paralelo. Con la creciente popularidad de los vehículos de nueva energía, la industria de las baterías eléctricas se ha vuelto cada vez más prominente.
Materiales principales:
Cátodo (Determina la densidad de energía): Fosfato de litio y hierro (LFP), materiales ternarios (NCM/NCA, por ejemplo, óxido de litio, níquel, cobalto y manganeso).
Ánodo (determina el ciclo de vida): grafito natural/grafito artificial (principal), materiales compuestos de silicio-carbono (dirección para actualizaciones de alta-capacidad).
Electrolito (medio de transporte de iones): hexafluorofosfato de litio (LiPF₆) + disolventes orgánicos a base de carbonato- (p. ej., EC/DMC).
Separador (Evita cortocircuitos): Membrana compuesta de Polipropileno (PP) / Polietileno (PE) (Porosidad 40%-50%).
Celúla
Dependiendo del escenario de aplicación (EV / Almacenamiento de energía / Electrónica de consumo), las celdas se clasifican en tipos cilíndricos, prismáticos y de bolsa, con ligeras variaciones en los procesos de ensamblaje:
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Tipo de celda |
Método de montaje |
Productos representativos |
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Cilíndrico |
Bobinado (Electrodos + separador enrollado en un cilindro) |
Tesla 18650/4680, Panasonic 21700 |
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Prismático |
Apilamiento (Electrodos + separador apilados capa por capa) |
Batería prismática de litio ternaria CATL (para vehículos eléctricos) |
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Bolsa |
Apilamiento (empaquetado en película de aluminio-plástico) |
Baterías para teléfonos móviles/portátiles |
Flujo de proceso operativo de 21 pasos:
Paso 1: Mezcla de lodo anódico
Paso 2: Mezcla de suspensión catódica
Paso 3: Recubrimiento
Paso 4: Calandrado
Paso 5: corte
Paso 6: Secado
Paso 7: bobinado
Paso 8: Inserción del caso
Paso 9: soldadura por puntos
Paso 10: hornear
Paso 11: Llenado de electrolitos
Paso 12: Soldadura de tapa
Paso 13: Limpieza
Paso 14: Almacenamiento en seco
Paso 15: Inspección de alineación
Paso 16: Marcado láser de cajas
Paso 17: Formación
Paso 18: Medición de OCV
Paso 19: Almacenamiento a temperatura ambiente
Paso 20: Clasificación de capacidad
Paso 21: Inspección final
Se lleva a cabo una inspección completa al 100 % y los-productos no conformes se eliminan directamente. Los elementos principales de la inspección son los siguientes:
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Tipo de inspección |
Requisito estándar |
Objetivo |
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Prueba de capacidad |
Capacidad real Mayor o igual al 95 % de la capacidad nominal (carga/descarga de 0,5 °C) |
Garantiza el cumplimiento del rango |
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Prueba de ciclo de vida |
Retención de capacidad Mayor o igual al 80% después de 1000 ciclos |
Verifica la durabilidad |
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Prueba de seguridad |
Sin incendio/explosión durante sobrecarga (voltaje 1,2x), cortocircuito, choque térmico (85 grados) |
Cumplimiento de las normas UL 9540A / IEC 62133 |
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Inspección de apariencia/dimensiones |
Sin rasguños, hinchazón; Tolerancia dimensional ±0,2 mm |
Garantiza la compatibilidad con el ensamblaje posterior |
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Prueba de resistencia interna |
Resistencia interna menor o igual a 50 mΩ (celda de bolsa de polímero) |
Garantiza la eficiencia de carga/descarga |
