¿Qué tipo de material se utiliza para las baterías de litio?

Los principales materiales constituyentes de la batería de iones de litio incluyen un electrolito, un separador, un material positivo y negativo, y similares. El material del electrodo positivo ocupa una gran proporción (la relación de masa de los materiales positivos y negativos es de 3: 1 a 4: 1), porque el rendimiento del material del electrodo positivo afecta directamente el rendimiento de la batería de iones de litio y el costo determina directamente el costo de la batería.

Material del ánodo de carbono:

Los materiales de electrodo negativo que se han utilizado prácticamente para baterías de iones de litio son básicamente materiales de carbono como grafito artificial, grafito natural, microperlas de mesocarbono, coque de petróleo, fibra de carbono, resina de pirólisis de carbono y similares.

Material de ánodo a base de estaño:

Los materiales de ánodos a base de estaño se pueden clasificar en óxidos de estaño y óxidos compuestos a base de estaño. Óxido se refiere a óxidos de varias latas metálicas de valencia. No hay productos comerciales.

Nitruro

Tampoco hay productos comerciales.

Aleación

No existen productos comerciales, incluidas las aleaciones a base de estaño, las aleaciones a base de silicio, las aleaciones a base de bismuto, las aleaciones a base de aluminio, las aleaciones a base de bismuto, las aleaciones a base de magnesio y otras aleaciones.

Hay dos tipos de baterías de litio: baterías de metal de litio y baterías de iones de litio. Esto se define en términos de la forma en que el litio está hecho de metal litio y la batería de iones de litio está presente en forma de iones en el electrodo.

Las baterías de metal de litio generan electricidad por corrosión u oxidación del litio metálico. Cuando se agotan, se descartan y no se pueden cargar. Por lo tanto, también se denominan baterías primarias. Las baterías de iones de litio utilizan la diferencia en la concentración de iones de litio para el almacenamiento y la descarga de energía. El litio metálico no está presente en la batería, por lo que también se llama batería secundaria de litio. Actualmente, las baterías de iones de litio se utilizan en teléfonos móviles, cámaras, herramientas eléctricas, vehículos eléctricos, almacenamiento de energía, estaciones base de comunicación y otras baterías de litio recargables. Las baterías de litio más utilizadas en el mercado son las baterías de iones de litio, y todo el mundo está acostumbrado a abreviar como baterías de litio. Las baterías de litio también se conocen principalmente como baterías de iones de litio.

Primero, clasificación de la batería de litio

1. Dos métodos de clasificación utilizados en el mercado: clasificados según el material de la pieza polar y clasificados según la apariencia del producto.

A, clasificado por material de la pieza polar

Material del cátodo: batería de fosfato de hierro y litio (LFP), batería de óxido de cobalto de litio (LCO), batería de óxido de litio y manganeso (LMO), (batería binaria: óxido de litio-níquel-manganeso / cobaltato de litio-níquel), (ternario: batería de níquel-cobalto-manganeso y ácido de litio (NCM), batería de aluminato de níquel cobalto y aluminio (NCA)

Material del ánodo: batería de titanato de litio (LTO), batería de grafeno, batería de nano fibra de carbono

En cuanto al concepto de grafeno en el mercado, se refiere principalmente a una batería a base de grafeno, es decir, se agrega una pasta de grafeno a una pieza polar, o se agrega una capa de revestimiento de grafeno a un separador. Las baterías a base de niquelato de litio y magnesio son básicamente inexistentes en el mercado.

B, clasificado por apariencia del producto

Se divide en cilíndrica, bolsa blanda, cuadrada.

El embalaje exterior cilíndrico y cuadrado es principalmente de acero o aluminio. El paquete exterior de la bolsa blanda es una película de aluminio y plástico. De hecho, la bolsa blanda también es cuadrada. El mercado está acostumbrado a empaquetar la película plástica de aluminio como una bolsa blanda, y algunas personas se refieren a la batería blanda como una batería de polímero.

Para las baterías cilíndricas de iones de litio, el modelo suele ser de 5 dígitos. Los dos primeros dígitos son el diámetro de la batería y los dos dígitos del medio son la altura de la batería. La unidad son milímetros. Por ejemplo, una batería de litio 18650 tiene un diámetro de 18 mm y una altura de 65 mm.

C, según la diferencia de materiales electrolíticos.

Las baterías de iones de litio se clasifican en baterías de iones de litio líquidos (LIB) y baterías de polímero de iones de litio (PLB).

Las baterías de iones de litio líquidos utilizan electrolitos líquidos (principalmente baterías de corriente). Las baterías de polímero de iones de litio se reemplazan por electrolitos de polímero sólido, que pueden ser "secos" o "coloidales", y la mayoría de ellos utilizan electrolitos de gel de polímero. Con respecto a las baterías de estado sólido, estrictamente hablando, tanto los electrodos como el electrolito son sólidos.

D, clasificado según el rendimiento práctico de la batería

Se divide en batería de energía y batería de energía. Las baterías de tipo energético se caracterizan por una alta densidad de energía y se utilizan principalmente para una producción de alta energía. Las baterías de tipo potencia se caracterizan por una alta densidad de potencia y se utilizan principalmente para baterías con salida y salida instantáneas de alta potencia. Las baterías de litio de energía eléctrica han surgido con la llegada de los vehículos híbridos enchufables. Requiere que la batería almacene más energía, puede admitir la conducción eléctrica pura durante una distancia y también tiene mejores características de energía, y entra en el modo híbrido cuando la batería está baja.

Comprensión simple, el tipo de energía es similar a los corredores de maratón. Requiere resistencia, es decir, requiere alta capacidad y no requiere alto rendimiento de descarga de corriente. Entonces, el tipo de potencia es un velocista, y es una fuerza explosiva, pero también hay resistencia, de lo contrario, la capacidad es demasiado pequeña y no correrá lejos.

En segundo lugar, la composición del material de la batería de litio.

Cuatro materiales principales: material de cátodo, material de ánodo, separador, electrolito

Materiales auxiliares: NMP, lámina de cobre, lámina de aluminio, cubierta de aluminio, agente conductor, adhesivo, otros (EMD), etc.

El proceso de fabricación de las baterías de litio se puede dividir en cuatro procesos principales: producción de electrodos, detección de activación del ensamblaje de la batería y ensamblaje de la batería. Entre ellos, la hoja de electrodo comprende una hoja de electrodo positivo y una hoja de electrodo negativo, y los pasos principales incluyen etapas de mezcla, agitación, recubrimiento, laminado, corte y lengüetas. Según el proceso de producción de las baterías de iones de litio, los equipos de iones de litio se pueden dividir principalmente en equipos frontales, equipos intermedios y equipos back-end.

El equipo frontal es principalmente para el proceso de producción de electrodos, incluidos mezcladores de vacío, revestidores, prensas de rodillos y máquinas de corte. El proceso de recubrimiento requiere que la suspensión agitada se recubra uniformemente sobre el metal hasta un espesor de menos de 3 µm. El corte debe garantizar que no haya rebabas en la superficie de la rebanada, o tendrá un gran impacto en el proceso posterior. Por lo tanto, el equipo de front-end es el equipo central de la fabricación de baterías, que está relacionado con la calidad de toda la línea de producción.

El equipo de gama media cubre principalmente el proceso de ensamblaje de la celda, e incluye principalmente una máquina de bobinado o una máquina laminadora, una máquina de núcleo en la carcasa de la celda, una máquina de llenado de líquido y un dispositivo de soldadura de sellado.

El equipo de back-end cubre principalmente la activación de celdas, la detección de componentes y el ensamblaje en paquetes de baterías.

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