Suroviny nabíjateľných lítiových batérií zahŕňajú najmä tieto kategórie:
1. Materiál kladnej elektródy
Katódový materiál je jednou z najdôležitejších surovín v lítiových batériách, ktorá určuje hustotu energie a napätie batérie. Bežné katódové materiály sú:
1, kobaltát lítny (LCO): Má vysokú špecifickú kapacitu a vysoké prevádzkové napätie, ale náklady sú vysoké a existujú určité problémy s bezpečnosťou a životnosťou.
2, Manganát lítny (LMO): Vysoká hustota energie, ale stabilita je relatívne slabá, je potrebné pridať veľa elektrolytu, aby sa vyrovnal vnútorný odpor.
3, lítium-železitý fosforečnan (LFP): Vysoká bezpečnosť a dlhá životnosť a bohaté suroviny, nízke náklady, ale nižšia hustota energie, nízka teplota.
4, Ternárne materiály: Ako je lítium-nikel-kobalt-mangán (NCM) a lítium-nikel-kobalt-aluminát (NCA), kombinácia výhod rôznych materiálov, s vysokou hustotou energie, vysokou hustotou výkonu a lepším cyklom.
V oblasti výroby lítium-iónových batérií vyniká AVEnergy vo výrobe pokročilých katódových materiálov, pričom jej vlajkovou loďou je vysokovýkonný ternárny lítium-iónový katódový materiál s vysokou hustotou energie. Tento ternárny lítiový katódový materiál je typicky formulované z niklu (Ni), kobaltu (Co) a mangánu (Mn), alebo alternatívne niklu, kobaltu a hliníka (Al), v presných pomeroch. Vďaka svojmu výraznému chemickému zloženiu a štrukturálnym vlastnostiam vykazuje podstatné výhody pri zvyšovaní energetického výkonu, predlžovaní životnosti cyklu a optimalizácii celkového výkonu batérie. Vďaka neúnavnému technologickému výskumu a vývoju spolu s neustálym úsilím o optimalizáciu sa Anwei venuje poskytovaniu ternárnej lítiovej katódy najvyššej kvality. materiály, ktoré uspokoja rôznorodé požiadavky trhu a zároveň poskytujú robustné energetické riešenia pre systémy skladovania energie, ako aj rôzne prenosné elektronické zariadenia.
2. Materiál zápornej elektródy
Materiály negatívnych elektród sa zvyčajne vyberajú z grafitu alebo iných materiálov na báze uhlíka, ako aj materiálov na báze kremíka, cínu a iných nových materiálov. Medzi nimi:
1, Grafit: s dobrým výkonom a vodivosťou zabudovaným do lítia a nízkou cenou je v súčasnosti najpoužívanejším anódovým materiálom. Existuje však problém nerovnomernej infiltrácie lítiových iónov.
2, Materiály na báze kremíka: majú vysokú teoretickú kapacitu, ale čelia problémom, ako je objemová expanzia a stabilita cyklu v praktických aplikáciách.
3, titaničitan lítny: má výhody vysokej hustoty energie, dobrej životnosti cyklu a bezpečnosti, ale cena je relatívne vysoká.
Vo výrobnom procese lítium-iónových batérií kľúčový počiatočný krok prípravy zahŕňa použitie špecializovaného miešacieho zariadenia na jemné zmiešanie materiálov katódy a anódy oddelene. Táto fáza je životne dôležitá, pretože má priamy vplyv na kvalitu a efektívnosť následných procesov, ako je lakovanie, navíjanie a montáž. Konkrétne katódové materiály typicky pozostávajú z aktívnych materiálov, vodivých činidiel a spojív, ktoré je potrebné dôkladne a rovnomerne premiešať v účinnom mixéri za špecifických podmienok teploty, vlhkosti a rýchlosti otáčania. To zaisťuje, že aktívne materiály sú rovnomerne rozptýlené, aby vytvorili ideálnu poťahovú kašu. Podobne aj miešanie anódových materiálov sa riadi podobnými princípmi, ale v dôsledku rozdielov v ich chemickom zložení a výkonnostných požiadavkách sa parametre miešania a prísady môžu líšiť. Prostredníctvom tohto presného procesu miešania je položený pevný základ pre nasledujúci krok nanášania, ktorý umožňuje rovnomerné a nepretržité nanášanie materiálov katódy a anódy na kolektory prúdu, čím sa zabezpečuje stabilita a konzistentnosť výkonu lítium-iónových batérií.
3. Elektrolyt
Elektrolyt slúži ako médium na transport lítium-iónových batérií v lítium-iónových batériách a jeho vlastnosti priamo ovplyvňujú kapacitu batérie, vnútorný odpor a bezpečnosť. Bežne používané elektrolyty sa skladajú z organických rozpúšťadiel a solí lítia, ako je hexafluórfosfát lítny. Okrem toho sa v súčasnosti vyvíjajú nové typy elektrolytov, ako sú elektrolyty v tuhom stave.
4.Oddeľovač
Separátor je kľúčovou súčasťou lítium-iónových batérií, je umiestnený medzi katódou a anódou, aby ich izoloval a zabránil skratom. Mikroporézna štruktúra na separátore zároveň umožňuje voľný prechod lítiových iónov, čo zaisťuje výkon batérie pri nabíjaní a vybíjaní. Separačné materiály sú typicky vyrobené z polymérnych materiálov, ako sú polyolefíny, ktoré vyžadujú vysokú mechanickú pevnosť, chemickú stabilitu a dobrú priepustnosť pre plyny.
5. Iné pomocné materiály
Okrem vyššie uvedených primárnych surovín si výroba lítium-iónových batérií vyžaduje aj množstvo pomocných materiálov. Patria sem hliníkové fólie a medené fólie, ktoré slúžia ako zberače prúdu, ako aj materiály ako CMC (karboxymetylcelulóza sodná) a PVDF (polyvinylidénfluorid), ktoré fungujú ako spojivá a náterové materiály.
Nakoniec, vo výrobnom procese lítium-iónových batérií je dôležitým krokom umiestnenie hotových lítium-iónových batériových článkov a vysoko integrovaného, plne funkčného PCBA (Printed Circuit Board Assembly) do vopred pripraveného oceľového krytu, ktorý spĺňa špecifické špecifikácie. a štandardné modely. Tento krok si vyžaduje nielen starostlivú pozornosť operátorov, aby sa zabezpečilo presné umiestnenie a stabilná inštalácia článkov a ochrannej dosky v oceľovom obale, ale aj prísne dodržiavanie výrobných špecifikácií, aby sa predišlo akýmkoľvek faktorom, ktoré môžu ovplyvniť výkon alebo bezpečnosť batérie. V tomto bode je prostredníctvom série zložitých a presných procesných krokov dokončený výrobný proces lítium-iónových batérií.