Wie man Lithiumbatterien herstellt

Genau genommen werden Lithiumbatterien in zwei Typen unterteilt: Lithiummetallbatterien und Lithiumionenbatterien. Dies wird in Bezug auf die Form definiert, in der Lithium aus Lithiummetall hergestellt ist und die Lithiumionenbatterie in Form von Ionen in der Elektrode vorliegt.

Lithiummetallbatterien erzeugen Elektrizität durch Korrosion oder Oxidation von metallischem Lithium. Wenn sie aufgebraucht sind, werden sie weggeworfen und können nicht aufgeladen werden. Daher werden sie auch als Primärbatterien bezeichnet. Lithium-Ionen-Batterien nutzen den Konzentrationsunterschied der Lithium-Ionen zur Energiespeicherung und -entladung. Metalllithium ist in der Batterie nicht vorhanden, daher wird es auch als Lithium-Sekundärbatterie bezeichnet. Derzeit werden in Mobiltelefonen, Kameras, Elektrowerkzeugen, Elektrofahrzeugen, Energiespeichern, Kommunikationsbasisstationen und anderen wiederaufladbaren Lithiumbatterien Lithium-Ionen-Batterien verwendet. Die am häufigsten verwendeten Lithiumbatterien auf dem Markt sind Lithiumionenbatterien, und jeder wird als Lithiumbatterien abgekürzt verwendet. Lithiumbatterien werden auch hauptsächlich als Lithiumionenbatterien bezeichnet.

Erstens die Klassifizierung von Lithiumbatterien

1. Zwei auf dem Markt verwendete Klassifizierungsmethoden: klassifiziert nach dem Polstückmaterial und klassifiziert nach dem Erscheinungsbild des Produkts.

A, klassifiziert nach Polstückmaterial

Kathodenmaterial: Lithiumeisenphosphatbatterie (LFP), lithiumkobaltoxidbatterie (LCO), lithiummanganoxidbatterie (LMO), (Binärbatterie: Lithiumnickelmanganoxid / Lithiumnickelkobaltat), (ternär: Nickelkobaltmanganlithiumsäurebatterie (NCM), Nickel-Kobalt-Aluminiumaluminat-Batterie (NCA)

Anodenmaterial: lithiumtitanat-batterie (LTO), Graphen-Batterie, Nano-Kohlefaser-Batterie

In Bezug auf das auf dem Markt erhältliche Graphenkonzept bezieht es sich hauptsächlich auf eine Batterie auf Graphenbasis, dh eine Graphenpaste wird einem Polstück hinzugefügt, oder eine Graphenbeschichtungsschicht wird einem Separator hinzugefügt. Batterien auf Lithium-Nickelat- und Magnesium-Basis gibt es auf dem Markt grundsätzlich nicht.

B, klassifiziert nach Produktaussehen

Unterteilt in: zylindrische, weiche Tasche, quadratisch.

Zylindrische und quadratische Außenverpackungen bestehen hauptsächlich aus Stahl oder Aluminium. Die äußere Verpackung des Softbeutels besteht aus einer Aluminiumfolie. In der Tat ist die weiche Tasche auch ein Quadrat. Der Markt ist es gewohnt, die Aluminium-Kunststofffolie als Softbag zu verpacken, und einige Leute bezeichnen die Softbatterie als Polymerbatterie.

Bei zylindrischen Lithium-Ionen-Batterien beträgt das Modell normalerweise 5 Stellen. Die ersten beiden Ziffern geben den Durchmesser der Batterie an und die mittleren beiden Ziffern geben die Höhe der Batterie an. Die Einheit ist Millimeter. Beispielsweise hat eine 18650-Lithiumbatterie einen Durchmesser von 18 mm und eine Höhe von 65 mm.

C, entsprechend der Differenz der Elektrolytmaterialien

Lithium-Ionen-Batterien werden in flüssige Lithium-Ionen-Batterien (LIB) und Polymer-Lithium-Ionen-Batterien (PLB) eingeteilt.

Flüssige Lithium-Ionen-Batterien verwenden flüssige Elektrolyte (meistens Strombatterien). Polymerlithiumionenbatterien werden durch feste Polymerelektrolyte ersetzt, die entweder "trocken" oder "kolloidal" sein können, und die meisten verwenden derzeit Polymergelelektrolyte. In Bezug auf Festkörperbatterien sind streng genommen sowohl die Elektroden als auch der Elektrolyt fest.

D, klassifiziert nach der praktischen Leistung der Batterie

Energiebatterien und Energiebatterien, Energiebatterien zeichnen sich durch eine hohe Energiedichte aus und werden hauptsächlich für eine hohe Energieabgabe verwendet. Leistungsbatterien zeichnen sich durch eine hohe Leistungsdichte aus und werden hauptsächlich für Batterien mit sofortiger Hochleistungsleistung verwendet. Power-Energy-Lithiumbatterien sind mit dem Aufkommen von Plug-in-Hybridfahrzeugen entstanden. Die Batterie muss mehr Energie speichern, kann über eine Distanz rein elektrisches Fahren unterstützen, hat auch bessere Leistungseigenschaften und wechselt in den Hybridmodus, wenn die Batterie schwach ist.

Einfaches Verständnis, der Energietyp ähnelt den Marathonläufern. Es erfordert Ausdauer, das heißt, es erfordert eine hohe Kapazität und es erfordert keine hohe Stromentladungsleistung. Dann ist der Krafttyp ein Sprinter und es ist eine Berstkraft, aber es gibt auch Ausdauer, sonst ist die Kapazität zu klein, läuft nicht weit.

Zweitens die Zusammensetzung des Lithiumbatteriematerials

Vier Hauptmaterialien: Kathodenmaterial, Anodenmaterial, Separator, Elektrolyt

Hilfsmaterialien: NMP, Kupferfolie, Aluminiumfolie, Aluminiumabdeckung, Leitmittel, Klebstoff, andere (EMD) usw.

Drittens der Produktionsprozess

Der Herstellungsprozess von Lithiumbatterien kann in vier Hauptprozesse unterteilt werden: Elektrodenherstellung, Batteriemontage, Aktivierungserkennung und Batteriemontage, wobei das Elektrodenblatt ein positives Elektrodenblatt und ein negatives Elektrodenblatt umfasst und die Hauptschritte Chargenschritte umfassen , Rühren, Beschichten, Rollen, Schneiden und Laschen.

Viertens die für die Produktion erforderliche Ausrüstung

Gemäß dem Produktionsprozess von Lithium-Ionen-Batterien können Lithium-Ionen-Geräte hauptsächlich in Front-End-Geräte, Mid-End-Geräte und Back-End-Geräte unterteilt werden.

Die Front-End-Ausrüstung ist hauptsächlich für den Elektrodenproduktionsprozess vorgesehen, einschließlich Vakuummischer, Beschichter, Walzenpressen und Schneidemaschinen. Der Beschichtungsprozess erfordert, dass die gerührte Aufschlämmung gleichmäßig auf das Metall mit einer Dicke von weniger als 3 & mgr; m aufgetragen wird. Der Schlitz muss sicherstellen, dass sich kein Grat auf der Oberfläche der Scheibe befindet, was einen großen Einfluss auf den nachfolgenden Prozess hat . Daher ist die Front-End-Ausrüstung die Kernausrüstung für die Batterieherstellung, die sich auf die Qualität der gesamten Produktionslinie bezieht.

Die Mid-End-Ausrüstung deckt hauptsächlich den Zellmontageprozess ab und umfasst hauptsächlich eine Wickelmaschine oder eine Laminiermaschine, eine Zellkern-in-der-Schale-Maschine, eine Flüssigkeitsfüllmaschine und eine Dichtungsschweißvorrichtung.

Die Back-End-Ausrüstung umfasst hauptsächlich Prozesse wie die Aktivierung von Zellen, die Erkennung von Komponenten und die Montage in einem Akkupack. Relativ gesehen sind die Maschinen im mittleren und hinteren Endbereich wie Schälen, Versiegeln und Testen relativ einfach und die technischen Anforderungen nicht hoch.

Fünf, lithium-batterie-Anwendung

Hauptsächlich in drei Hauptblöcke unterteilt: Digital, Strom, Energiespeicher.

Digital: Mobiltelefone, Tablets, Laptops, elektrisches Spielzeug, MP3 / MP4, Kopfhörer, Ladeschatz, mobile Leistung von Modellflugzeugen und so weiter.

Leistungsklasse: bezieht sich hauptsächlich auf Elektrofahrzeuge, Elektrofahrräder, neue Energiefahrzeuge usw.

Energiespeicher: Wird hauptsächlich in der Stromversorgung von Basisstationen, in sauberen Energiespeichern, in Netzstromspeichern und in optischen Heimspeichersystemen verwendet.

Ich glaube, dass Lithiumbatterien in Zukunft ein breiteres Anwendungsspektrum haben werden.

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