Comment les batteries lithium-ion sont-elles fabriquées?

À strictement parler, il existe deux types de batteries au lithium: les batteries en métal lithium et les batteries au lithium. Ceci est défini par la forme de batteries au lithium en métal, utilise du lithium métal car les batteries d'électrode et d'ion lithium existent sous la forme d'ions dans l'électrode.

Les batteries de métal lithium génèrent de l'électricité par corrosion ou oxydation du lithium métal, qui est gaspillée et ne peut pas être rechargée, ils sont donc également appelés batteries primaires. Les batteries au lithium-ion utilisent la différence de concentration d'ions lithium pour stocker et décharger l'énergie, et il n'y a pas de lithium métal dans la batterie, il est donc également appelé une batterie secondaire au lithium. Il est actuellement utilisé dans les téléphones mobiles, les caméras, les outils électriques, les véhicules électriques, le stockage d'énergie, les stations de base de communication et autres batteries de lithium rechargeables. Les batteries au lithium les plus couramment utilisées et visibles sur le marché général sont les batteries au lithium-ion, et nous sommes également utilisés pour les qualifier de batteries au lithium, et les batteries au lithium décrites dans cet article se réfèrent principalement aux batteries lithium-ion.

Premièrement, classification des batteries au lithium

1, les deux types de méthodes de classification utilisées sur le marché: selon la classification des matériaux de la plaque de poteau et selon la classification de l'apparence du produit.

A, selon la classification des matériaux de pole

Matériaux de cathode: batterie de phosphate de fer au lithium (LFP), batterie d'oxyde de cobalt au lithium (LCO), batterie de manganate de lithium (LMO), (batterie binaire: batterie de manganate de nickel au nickel au nickel au lithium (NCM), (Ternaire: Ternaire: Lithium Nickel Cobalt Manganate Batterie (NCM) , batterie en aluminate de cobalt au nickel au lithium (NCA))

Matériaux d'anode: batterie de titanate de lithium (LTO), batterie de graphène, batterie en fibre de nanocarbone

Le concept de graphène sur le marché se réfère principalement à la batterie à base de graphène, c'est-à-dire que la pâte de graphène est ajoutée au film de poteau ou le revêtement de graphène est ajouté au diaphragme. Les batteries à base de nickelate au lithium et à base de magnésium sont essentiellement absentes du marché.

B, selon la classification de l'apparence du produit

Divisé en: Cylindrical, sac doux, carré.

L'emballage extérieur cylindrique et carré est principalement une coque en acier ou une coque en aluminium. Emballage de sac souple pour film en aluminium-plastique, en fait, le sac souple est également un carré, le marché est utilisé pour un emballage de film en aluminium-plastique appelé Soft Bag, et certaines personnes seront une batterie de sacs à sac convoque Polymer Battery.

Pour les batteries cylindriques au lithium-ion, le numéro de modèle est généralement de 5 chiffres. Les deux premiers chiffres sont le diamètre de la batterie et les deux chiffres du milieu sont la hauteur de la batterie. L'unité est des millimètres. Par exemple, la batterie au lithium de 18650 a un diamètre de 18 mm et une hauteur de 65 mm.

C, selon les matériaux électrolytiques

Les batteries au lithium-ion sont divisées en lithium-ion liquide (LIB) et au lithium-ion polymère (PLB).

Les batteries Liquid Lithium-ion utilisent des électrolytes liquides (actuellement la plupart des batteries d'alimentation utilisent ce type). Les batteries en polymère Li-ion sont remplacées par des électrolytes polymères solides, qui peuvent être "secs" ou "colloïdaux", et la plupart des électrolytes en gel polymère sont actuellement utilisés. Strictement parlant, les batteries à semi-conducteurs ont des électrodes solides et des électrolytes.

D, selon la classification pratique des performances de la batterie

Batterie d'alimentation et batterie d'énergie. Les batteries énergétiques sont caractérisées par une densité d'énergie élevée et sont principalement utilisées pour une production d'énergie élevée; Les batteries de type d'alimentation sont caractérisées par une densité de puissance élevée et sont principalement utilisées pour les batteries instantanées de sortie et de sortie de puissance élevée. La batterie au lithium de type d'énergie électrique s'accompagne de l'émergence de véhicules hybrides rechargeables. Il nécessite que la batterie stockait une énergie élevée, peut prendre en charge une distance de conduite électrique pure, mais a également de bonnes caractéristiques de puissance lorsque la faible puissance pour entrer en mode hybride.

Une compréhension simple, le type d'énergie est similaire aux coureurs de marathon, pour avoir une endurance, c'est avoir une capacité élevée, les exigences élevées de performances de débit de courant ne sont pas élevées; Ensuite, le type de puissance est un sprinter, le combat est l'épidémie, mais l'endurance doit également avoir, sinon la capacité est trop petite pour fonctionner loin.

D, selon la classification pratique des performances de la batterie

Batterie d'alimentation et batterie d'énergie. Les batteries énergétiques sont caractérisées par une densité d'énergie élevée et sont principalement utilisées pour une production d'énergie élevée; Les batteries de type d'alimentation sont caractérisées par une densité de puissance élevée et sont principalement utilisées pour les batteries instantanées de sortie et de sortie de puissance élevée. La batterie au lithium de type d'énergie électrique s'accompagne de l'émergence de véhicules hybrides rechargeables. Il nécessite que la batterie stockait une énergie élevée, peut prendre en charge une distance de conduite électrique pure, mais a également de bonnes caractéristiques de puissance lorsque la faible puissance pour entrer en mode hybride.

Une compréhension simple, le type d'énergie est similaire aux coureurs de marathon, pour avoir une endurance, c'est avoir une capacité élevée, les exigences élevées de performances de débit de courant ne sont pas élevées; Ensuite, le type de puissance est un sprinter, le combat est l'épidémie, mais l'endurance doit également avoir, sinon la capacité est trop petite pour fonctionner loin.

Deuxièmement, composition de matériau de batterie au lithium

Quatre matériaux principaux: matériau d'électrode positive, matériau d'électrode négatif, diaphragme, électrolyte

Matériaux auxiliaires: NMP, feuille de cuivre, feuille d'aluminium, couverture de coquille en aluminium, agent conducteur, liant, autre (EMD), etc.

Troisièmement, le processus de production

Le processus de fabrication de la batterie de lithium peut être divisé en quatre processus principaux: préparation des électrodes, assemblage cellulaire, détection d'activation et assemblage de la batterie. Parmi eux, la production d'électrodes comprend également la production de plaques d'électrodes positives et négatives, les liens principaux incluent le lot, l'agitation, le revêtement, le roulement, la coupe et le patte de poteau et d'autres étapes.

4. Équipement nécessaire pour la production

Selon le processus de production des batteries lithium-ion, l'équipement lithium-ion peut être principalement divisé en équipement frontal, équipement intermédiaire et équipement arrière.

L'équipement frontal est principalement pour le processus de production d'électrodes, y compris le mélangeur à vide, la machine à revêtement, la presse à rouleaux et la machine à saborder. Le processus de revêtement nécessite que la pâte agitée soit uniformément enduite sur le métal, l'épaisseur est précise à 3 μm ou moins, et le processus de coupe pour s'assurer qu'il n'y a pas de bourreaux à la surface du disque, sinon il aura un grand impact sur le processus ultérieur. Par conséquent, l'équipement frontal est l'équipement de base de la fabrication de batteries, qui est lié à la qualité de toute la ligne de production.

L'équipement intermédiaire couvre principalement le processus d'assemblage des cellules, y compris la machine à enrouler ou la machine à stratification, la machine à coque cellulaire, la machine d'injection de liquide et l'équipement de scellage et de soudage.

L'équipement back-end couvre principalement le processus de formation d'activation cellulaire, de détection de séparation de volume et d'assemblage en batteries. Relativement parlant, l'équipement moyen et back-end, tel que la coque, le scellement, la détection et d'autres machines, sont relativement simples et les exigences techniques ne sont pas élevées.

Cinq, application de batterie au lithium

Il est principalement divisé en trois parties: classe numérique, classe d'alimentation, classe de stockage d'énergie.

Catégorie numérique: téléphones mobiles, tablettes, ordinateurs portables, jouets électriques, MP3 / MP4, écouteurs, trésor de charge, avion modèle, alimentation mobile, etc.

Énergie: fait principalement référence aux véhicules électriques, aux vélos électriques, aux nouveaux véhicules énergétiques, etc.

Stockage d'énergie: principalement utilisé dans l'alimentation de la station de base, le stockage d'énergie propre, le stockage de puissance électrique, le système de stockage de la lumière domestique, etc.

On pense que les batteries au lithium seront plus largement utilisées à l'avenir.