Les matières premières des batteries au lithium rechargeables comprennent principalement les catégories suivantes :
1. Matériau de l'électrode positive
Le matériau de la cathode est l’une des matières premières les plus critiques des batteries au lithium, car il détermine la densité énergétique et la tension de la batterie. Les matériaux cathodiques courants sont :
1, cobaltate de lithium (LCO) : il a une capacité spécifique élevée et une tension de fonctionnement élevée, mais le coût est élevé et il existe certains problèmes de sécurité et de durée de vie.
2, Manganate de lithium (LMO) : densité d'énergie élevée, mais la stabilité est relativement mauvaise, il faut ajouter beaucoup d'électrolyte pour équilibrer la résistance interne.
3, Phosphate de fer et de lithium (LFP) : sécurité élevée et longue durée de vie, matières premières abondantes, faible coût, mais densité énergétique inférieure, performances à basse température médiocres.
4, matériaux ternaires : tels que le lithium-nickel-cobalt-manganèse (NCM) et l'aluminate de lithium-nickel-cobalt (NCA), une combinaison des avantages d'une variété de matériaux, avec une densité d'énergie élevée, une densité de puissance élevée et de meilleures performances de cycle.
Dans le domaine de la production de batteries lithium-ion, AVEnergy excelle dans la fabrication de matériaux cathodiques avancés, son offre phare étant un matériau cathodique ternaire pour batterie lithium-ion haute performance et haute densité énergétique. Ce matériau cathodique ternaire au lithium est généralement formulé à partir de nickel (Ni), de cobalt (Co) et de manganèse (Mn), ou encore de nickel, de cobalt et d'aluminium (Al), dans des proportions précises. En raison de sa composition chimique distinctive et de ses attributs structurels, il présente des avantages substantiels en termes d'amélioration de la production d'énergie, de prolongation de la durée de vie et d'optimisation des performances globales de la batterie. Grâce à une recherche et un développement technologiques incessants ainsi qu'à des efforts d'optimisation continus, Anwei se consacre à fournir une cathode au lithium ternaire de qualité supérieure. des matériaux qui répondent aux diverses demandes du marché tout en fournissant des solutions énergétiques robustes pour les systèmes de stockage d'énergie ainsi que divers appareils électroniques portables.
2. Matériau de l'électrode négative
Les matériaux d'électrode négative sont généralement choisis parmi le graphite ou d'autres matériaux à base de carbone, ainsi que des matériaux à base de silicium, d'étain et d'autres nouveaux matériaux. Parmi eux :
1,Graphite : avec de bonnes performances et conductivité intégrées au lithium et un faible coût, c'est actuellement le matériau d'anode le plus largement utilisé. Cependant, il existe un problème d’infiltration inégale des ions lithium.
2,Matériaux à base de silicium : ont une capacité théorique élevée, mais sont confrontés à des problèmes tels que l'expansion du volume et la stabilité du cycle dans les applications pratiques.
3, titanate de lithium : présente les avantages d'une densité énergétique élevée, d'une bonne durée de vie et d'une bonne sécurité, mais le prix est relativement élevé.
Dans le processus de production des batteries lithium-ion, une étape de préparation cruciale consiste à utiliser un équipement de mélange spécialisé pour mélanger finement les matériaux de la cathode et de l'anode séparément. Cette étape est vitale car elle impacte directement la qualité et l’efficacité des processus ultérieurs tels que le revêtement, le bobinage et l’assemblage. Plus précisément, les matériaux cathodiques sont généralement constitués de matériaux actifs, d'agents conducteurs et de liants, qui doivent être soigneusement et uniformément mélangés dans un mélangeur efficace dans des conditions spécifiques de température, d'humidité et de vitesse de rotation. Cela garantit que les matériaux actifs sont uniformément dispersés pour former une suspension de revêtement idéale. De même, le mélange des matériaux d'anode suit des principes similaires, mais en raison des différences dans leur composition chimique et leurs exigences de performance, les paramètres de mélange et les additifs peuvent varier. Grâce à ce processus de mélange précis, une base solide est posée pour l'étape de revêtement ultérieure, permettant aux matériaux de cathode et d'anode d'être appliqués uniformément et continuellement sur les collecteurs de courant, garantissant ainsi la stabilité et la cohérence des performances de la batterie lithium-ion.
3.Électrolyte
L'électrolyte sert de support pour le transport des ions lithium dans les batteries lithium-ion, et ses propriétés ont un impact direct sur la capacité, la résistance interne et la sécurité de la batterie. Les électrolytes couramment utilisés sont composés de solvants organiques et de sels de lithium, tels que l'hexafluorophosphate de lithium. De plus, de nouveaux types d’électrolytes, tels que les électrolytes solides, sont actuellement en cours de développement.
4. Séparateur
Le séparateur est un composant crucial des batteries lithium-ion, positionné entre la cathode et l'anode pour les isoler et éviter les courts-circuits. Dans le même temps, la structure microporeuse du séparateur permet aux ions lithium de passer librement, garantissant ainsi les performances de charge et de décharge de la batterie. Les matériaux séparateurs sont généralement constitués de matériaux polymères tels que les polyoléfines, qui nécessitent une résistance mécanique élevée, une stabilité chimique et une bonne perméabilité aux gaz.
5.Autres matériaux auxiliaires
Outre les matières premières primaires mentionnées ci-dessus, la fabrication de batteries lithium-ion nécessite également un certain nombre de matières auxiliaires. Il s'agit notamment des feuilles d'aluminium et des feuilles de cuivre, qui servent de collecteurs de courant, ainsi que des matériaux comme la CMC (carboxyméthylcellulose sodique) et le PVDF (fluorure de polyvinylidène), qui fonctionnent comme liants et matériaux de revêtement.
Enfin, dans le processus de fabrication des batteries lithium-ion, une étape importante consiste à placer les cellules de batterie lithium-ion terminées et le PCBA (Printed Circuit Board Assembly) hautement intégré et entièrement fonctionnel dans un boîtier en acier pré-préparé qui répond à des spécifications spécifiques. et modèles standards. Cette étape nécessite non seulement une attention méticuleuse de la part des opérateurs pour garantir un positionnement précis et une installation stable des cellules et du panneau de protection dans le boîtier en acier, mais également le strict respect des spécifications de production pour éviter tout facteur pouvant avoir un impact sur les performances ou la sécurité de la batterie. À ce stade, grâce à une série d’étapes complexes et précises, le processus de fabrication des batteries lithium-ion est terminé.