22 Jahre Batterieanpassung
Dec 25, 2019 Seitenansicht：633
Da der Verbrauch von Lithiumbatterien von Tag zu Tag zunimmt. Deshalb sollte der Herstellungsprozess und seine Beliebtheit jedem Menschen bekannt sein.
Die Verfahren zur Herstellung von Lithiumbatterien sind denen zur Herstellung von Nickel-Cadmium-Zellen und Nickel-Metallhydrid-Zellen sehr ähnlich, mit bestimmten wichtigen Unterschieden in ihrer höheren Reaktivität, die weiter unten in diesem Artikel erläutert werden.
Wer ist der größte Hersteller von Lithiumbatterien?
Der nach Kapazität weltweit größte Hersteller von Lithiumbatterien ist LG Chem.
Bis Ende 2020 bereitet sich LG Chem darauf vor, die Produktionskapazität auf 110 GWh zu erhöhen. Um sein Wachstumsziel zu erreichen, muss LG Chem im Jahr 2024 auf insgesamt 170 GWh wachsen. Neue Fabriken in China und Polen befinden sich im Bau, und LG Chem plant den Bau einer zweiten US-Fabrik. Weitere Details zu LG Chem und seiner Rohstoffquelle hier. Bitte beachten Sie, dass es wichtig ist, dass Capex höchstwahrscheinlich aus Eigenkapital oder anderen Schuldenverwässerungen finanziert wird.
Auch Panasonic ist ein weiterer größter Hersteller von Lithiumbatterien, insbesondere in Japan. Panasonic aus Japan ist der weltweit führende Batteriehersteller und der führende Batterielieferant aus Japan mit starken Verbindungen zu Tesla.
Um Tesla, BMW und Toyota zu beliefern, hat Panasonic Angebote. Angesichts der Größe von Toyota hat die jüngste Partnerschaft zwischen Toyota und Panasonic ein großes Potenzial.
Panasonic hat eine Marktkapitalisierung von 2,23 T JPY (20,5 Mrd. USD). Für das Jahr 2019 werden JPY 122,5 Mrd. (~ 8,8 Mrd. USD) prognostiziert. PE beträgt 2019 7,8 und PE 11,1 im Jahr 2020. Die Nettogewinnmarge für 2019 beträgt 3,55% und für 2020 2,48%.
Wie stellt man einen lithium-ionen-akku her?
Der Herstellungsprozess der Lithium-Ionen-Batterie, den ich unten beschrieben habe;
Zusammenbau der Zelle
In den besten Fabriken wird normalerweise eine hochautomatisierte Zellmontage durchgeführt, aber viele kleinere Hersteller haben immer noch Handhabungsmethoden.
Der erste Schritt im Montageprozess ist die Erstellung einer Unterbaugruppe, in der der Anode-Kathode-Separator angeordnet ist. Basierend auf dem verwendeten Zelltyp wird die Struktur zur Verwendung in Prismenzellen gestapelt und das Gerüst für die in zylindrischen Zellen verwendete Spiralwicklung wird für zwei verschiedene Elektrodenstrukturen verwendet.
Ferner wird die Zellenanordnung klassifiziert, die in 1 gezeigt ist.
Abbildung 1
Prismatische Zellen
Prismatische Zellen werden häufig verwendet, um die Raumnutzung in Batterieanwendungen mit hoher Kapazität zu maximieren. Beide Konstruktionen verwenden ein gestapeltes Elektrodensystem, bei dem die Anoden- und Kathodenfolien in einzelne Elektrodenplatten geschnitten werden, die abwechselnd gestapelt und durch den Separator getrennt werden. Der Separator kann auf die gleiche Größe wie die Elektroden zugeschnitten werden, es ist jedoch wahrscheinlicher, dass er in einem langen Streifen, der in einem Zick-Zack-Muster gewickelt ist, zwischen gegenüberliegenden Elektroden im Stapel platziert wird.
Zylinderzellen
Von zylindrischen Zellen werden die Anoden- und Kathodenfolien in zwei lange Streifen geschnitten, die auf einen zylindrischen Dorn gewickelt sind, um zusammen mit dem Separator, der sie voneinander hält, eine Geleerolle (Schweizer Rolle in Großbritannien) zu bilden. Daher haben zylindrische Zellen nur zwei Elektrodenstreifen, die den Aufbau erheblich vereinfachen.
Der nächste Schritt besteht darin, die Elektrodenstruktur mit allen Sicherheitsvorrichtungen an die Klemmen anzuschließen und diese Unterbaugruppe in die Dose einzusetzen. Die Dose wird dann je nach Gehäuseinhalt in einem Laserschweiß- oder Heizprozess versiegelt, wobei in der Dose eine Öffnung für die Injektion des Elektrolyten verbleibt.
Herstellungsverfahren
Der Herstellungsprozess einer Lithiumionenbatterie wird nachstehend beschrieben;
Die Zelle muss nach Abschluss der Zellmontage mindestens einem spezifischen, geregelten Lade- / Entladevorgang unterzogen werden, damit die Arbeitsmaterialien in ihre nützliche Form umgewandelt werden können. Der Ladevorgang beginnt mit einer niedrigen Spannung, die sich langsam ansammelt, und nicht mit der üblichen Ladekurve zwischen konstantem Strom und konstanter Spannung. So heißt der Vorbereitungsprozess. Es beinhaltet die Entwicklung der SEI (Solid Electric Interface) an der Anode für die meisten chemischen Lithiumanwendungen. Dies ist eine passive Schicht, die für die übliche Verwendung zur Steuerung des Ladevorgangs erforderlich ist.
Zur Qualitätsanalyse und Rückverfolgbarkeit werden Daten gesammelt und während der Erstellung über die Zellausgabe wie Fähigkeit und Impedanz gemeldet. Die Diffusion der Ausgangsmessung zeigt häufig an, ob die Methode reguliert ist. (Achten Sie auf Hersteller, die damit ihre Zellen in verschiedene Ausgabeklassen sortieren, die mit anderen Anforderungen zum Verkauf angeboten werden.) Obwohl dies nicht das Hauptziel der Entwicklung ist, ermöglicht das Verfahren, dass ein erheblicher Prozentsatz von Zellversagen im frühen Leben aufgrund von Herstellungsfehlern, der sogenannten "Kindersterblichkeit", im Werk des Lieferanten und nicht in den Räumlichkeiten der Kunden auftritt.
Befehl der Operation
Während des gesamten Produktionsprozesses sind enge Toleranzen und strenge Prozesskontrollen wichtig. Verunreinigungen, physikalische Schäden und Grate an den Elektroden sind besonders gefährlich, da sie das Eindringen des Separators verursachen und zu internen Kurzschlüssen in der Zelle führen können. Es gibt keine Verteidigungsmethoden, die dies vermeiden oder regulieren können.
Wo werden Lithium-Ionen-Batterien hergestellt?
Es geht nicht nur darum, Lithium in eine Batterie zu graben. Australien, Chile, Argentinien und China sind die derzeit wichtigsten Lithiumproduzentenländer, wobei Australien und Chile rund 75% der Gesamtmenge ausmachen. Diese vier Länder haben auch die höchsten Lithiumreserven.
Nicht nur Australien hat den Spitzenplatz eingenommen, auch Chile und China folgten diesem Trend. Aufgrund der Rolle des Metalls in den Lithium-Ionen-Batterien, die Elektroautos antreiben, wächst das Interesse an Lithium weiter und wächst in den kommenden Jahren weiter, für die die Forscher auf dem Gebiet der Herstellung von Batterien weitere Forschungen und Arbeiten durchführen Welt umweltfreundlich und grüne Umwelt.
Darüber hinaus verfügte Chile über die mit Abstand größten Reserven und hersteller von lithium-ionen-batterien (7,5 Millionen Tonnen) und die höchste Jahresproduktion (8.800 Tonnen). Eine der wichtigsten Lithiumreserven in Bolivien befindet sich in der Region Salar de Uyuni, in der auch Lithiumbatterien mit 5,4 Millionen Tonnen hergestellt werden.
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