Råvarerne til genopladelige lithiumbatterier omfatter hovedsageligt følgende kategorier:
1. Positivt elektrodemateriale
Katodematerialet er et af de mest kritiske råmaterialer i lithiumbatterier, som bestemmer batteriets energitæthed og spænding. Almindelige katodematerialer er:
1, Lithium Cobaltate (LCO): Det har høj specifik kapacitet og høj driftsspænding, men omkostningerne er høje, og der er visse problemer med sikkerhed og cykluslevetid.
2, Lithium Manganate (LMO): Høj energitæthed, men stabiliteten er relativt dårlig, skal tilføje en masse elektrolyt for at balancere den indre modstand.
3, Lithium Iron Phosphate (LFP): Høj sikkerhed og lang levetid og rigelige råmaterialer, lave omkostninger, men lavere energitæthed, lav temperatur ydeevne er dårlig.
4, ternære materialer: Såsom lithium nikkel cobalt mangan (NCM) og lithium nikkel cobalt aluminat (NCA), en kombination af fordelene ved en række forskellige materialer, med høj energitæthed, høj effekttæthed og bedre cyklus ydeevne.
Inden for produktionen af lithium-ion-batterier udmærker AVEnergy sig i fremstillingen af avancerede katodematerialer, idet dets flagskibstilbud er et ternært lithium-ion-batteri-katodemateriale med høj ydeevne og høj energidensitet. Dette ternære lithium-katodemateriale er typisk formuleret af nikkel (Ni), kobolt (Co) og mangan (Mn), eller alternativt nikkel, kobolt og aluminium (Al), i præcise forhold. På grund af dens karakteristiske kemiske sammensætning og strukturelle egenskaber udviser den væsentlige fordele ved at forbedre energiudbyttet, forlænge cykluslevetiden og optimere batteriets overordnede ydeevne. Gennem ubarmhjertig teknologisk forskning og udvikling sammen med kontinuerlige optimeringsbestræbelser er Anwei dedikeret til at levere ternær lithiumkatode af overlegen kvalitet materialer, der imødekommer markedets forskellige krav og samtidig leverer robuste energiløsninger til energilagringssystemer samt forskellige bærbare elektroniske enheder.
2. Negativt elektrodemateriale
Negative elektrodematerialer vælges normalt fra grafit eller andre kulstofbaserede materialer samt siliciumbaserede, tinbaserede og andre nye materialer. Blandt dem:
1, Grafit: med god lithium-indlejret ydeevne og ledningsevne og lave omkostninger er det i øjeblikket det mest udbredte anodemateriale. Der er dog problemet med ujævn lithiumion-infiltration.
2, Siliciumbaserede materialer: har høj teoretisk kapacitet, men står over for problemer som volumenudvidelse og cyklusstabilitet i praktiske applikationer.
3, Lithiumtitanat: har fordelene ved høj energitæthed, god cykluslevetid og sikkerhed, men prisen er relativt høj.
I produktionsprocessen af lithium-ion-batterier involverer et afgørende tidligt forberedelsestrin brug af specialiseret blandeudstyr til at finblande katode- og anodematerialerne separat. Denne fase er afgørende, da den direkte påvirker kvaliteten og effektiviteten af efterfølgende processer såsom belægning, vikling og montering. Konkret består katodematerialer typisk af aktive materialer, ledende midler og bindemidler, som skal blandes grundigt og ensartet i en effektiv blander under specifikke temperatur-, fugt- og rotationshastighedsforhold. Dette sikrer, at de aktive materialer er jævnt fordelt for at danne en ideel belægningsopslæmning. Tilsvarende følger blandingen af anodematerialer lignende principper, men på grund af forskelle i deres kemiske sammensætning og ydeevnekrav kan blandingsparametrene og tilsætningsstofferne variere. Gennem denne præcise blandingsproces lægges et solidt fundament for det efterfølgende belægningstrin, hvilket gør det muligt at belægge katode- og anodematerialerne ensartet og kontinuerligt på strømaftagerne, og derved sikre stabiliteten og konsistensen af lithium-ion-batteriets ydeevne.
3. Elektrolyt
Elektrolytten tjener som medium for lithium-ion-transport i lithium-ion-batterier, og dens egenskaber påvirker direkte batteriets kapacitet, indre modstand og sikkerhed. Almindeligt anvendte elektrolytter er sammensat af organiske opløsningsmidler og lithiumsalte, såsom lithiumhexafluorphosphat. Derudover er nye typer elektrolytter, såsom faststofelektrolytter, i øjeblikket under udvikling.
4.Separator
Separatoren er en afgørende komponent i lithium-ion-batterier, placeret mellem katoden og anoden for at isolere dem og forhindre kortslutninger. Samtidig tillader den mikroporøse struktur på separatoren lithium-ioner at passere frit, hvilket sikrer batteriets op- og afladningsydelse. Separatormaterialer er typisk lavet af polymere materialer såsom polyolefiner, som kræver høj mekanisk styrke, kemisk stabilitet og god gaspermeabilitet.
5.Andre hjælpematerialer
Udover de førnævnte primære råvarer kræver fremstillingen af lithium-ion-batterier også en række hjælpematerialer. Disse omfatter aluminiumsfolie og kobberfolie, der fungerer som strømaftagere, samt materialer som CMC (carboxymethylcellulosenatrium) og PVDF (polyvinylidenfluorid), der fungerer som bindemidler og belægningsmaterialer.
Endelig, i fremstillingsprocessen af lithium-ion-batterier, er et vigtigt skridt at placere de færdige lithium-ion-battericeller og den højtintegrerede, fuldt funktionelle PCBA (Printed Circuit Board Assembly) i et præ-forberedt stålhus, der opfylder specifikke specifikationer og standardmodeller. Dette trin kræver ikke kun omhyggelig opmærksomhed fra operatørerne for at sikre præcis placering og stabil installation af cellerne og beskyttelsespladen i stålkabinettet, men også streng overholdelse af produktionsspecifikationerne for at undgå faktorer, der kan påvirke batteriets ydeevne eller sikkerhed. På dette tidspunkt, gennem en række komplekse og præcise procestrin, er fremstillingsprocessen for lithium-ion-batterier afsluttet.