Le materie prime delle batterie al litio ricaricabili comprendono principalmente le seguenti categorie:
1. Materiale dell'elettrodo positivo
Il materiale del catodo è una delle materie prime più critiche nelle batterie al litio, che determina la densità di energia e la tensione della batteria. I materiali catodici comuni sono:
1, Litio Cobaltato (LCO): ha un'elevata capacità specifica e un'elevata tensione operativa, ma il costo è elevato e esistono alcuni problemi di sicurezza e di durata del ciclo.
2, Litio Manganato (LMO): elevata densità di energia, ma la stabilità è relativamente scarsa, è necessario aggiungere molto elettrolita per bilanciare la resistenza interna.
3, Litio Ferro Fosfato (LFP): elevata sicurezza e lunga durata, materie prime abbondanti, basso costo, ma densità energetica inferiore, prestazioni a bassa temperatura sono scarse.
4, Materiali ternari: come litio nichel cobalto manganese (NCM) e litio nichel cobalto alluminato (NCA), una combinazione dei vantaggi di una varietà di materiali, con elevata densità di energia, elevata densità di potenza e migliori prestazioni del ciclo.
Nel campo della produzione di batterie agli ioni di litio, AVEnergy eccelle nella produzione di materiali catodici avanzati, con la sua offerta di punta rappresentata da un materiale catodico per batterie ternarie agli ioni di litio ad alte prestazioni e ad alta densità di energia. Questo materiale catodico al litio ternario è tipicamente formulato da nichel (Ni), cobalto (Co) e manganese (Mn), o in alternativa nichel, cobalto e alluminio (Al), in rapporti precisi. Grazie alla sua composizione chimica distintiva e alle sue caratteristiche strutturali, presenta vantaggi sostanziali nel miglioramento della produzione di energia, nel prolungamento della durata del ciclo e nell'ottimizzazione delle prestazioni complessive della batteria. Attraverso incessanti ricerche e sviluppi tecnologici insieme a continui sforzi di ottimizzazione, Anwei si dedica a fornire catodo di litio ternario di qualità superiore materiali che soddisfano le diverse richieste del mercato fornendo al contempo robuste soluzioni energetiche per sistemi di accumulo di energia e vari dispositivi elettronici portatili.
2. Materiale dell'elettrodo negativo
I materiali degli elettrodi negativi vengono solitamente selezionati tra grafite o altri materiali a base di carbonio, nonché materiali nuovi a base di silicio, stagno e altri. Tra loro:
1, Grafite: con buone prestazioni e conduttività incorporate al litio e basso costo, è attualmente il materiale anodico più utilizzato. Tuttavia, esiste il problema dell’infiltrazione irregolare di ioni di litio.
2, Materiali a base di silicio: hanno un'elevata capacità teorica, ma affrontano problemi come l'espansione del volume e la stabilità del ciclo nelle applicazioni pratiche.
3, titanato di litio: presenta i vantaggi di un'elevata densità di energia, una buona durata del ciclo e sicurezza, ma il prezzo è relativamente alto.
Nel processo di produzione delle batterie agli ioni di litio, una fase cruciale di preparazione iniziale prevede l’utilizzo di apparecchiature di miscelazione specializzate per miscelare finemente e separatamente i materiali del catodo e dell’anodo. Questa fase è fondamentale poiché influisce direttamente sulla qualità e sull'efficienza dei processi successivi come rivestimento, avvolgimento e assemblaggio. Nello specifico, i materiali catodici sono tipicamente costituiti da materiali attivi, agenti conduttivi e leganti, che devono essere miscelati accuratamente e uniformemente in un miscelatore efficiente in condizioni specifiche di temperatura, umidità e velocità di rotazione. Ciò garantisce che i materiali attivi siano dispersi uniformemente per formare un impasto liquido di rivestimento ideale. Allo stesso modo, la miscelazione dei materiali anodici segue principi simili, ma a causa delle differenze nella composizione chimica e nei requisiti prestazionali, i parametri di miscelazione e gli additivi possono variare. Attraverso questo preciso processo di miscelazione, viene posta una solida base per la successiva fase di rivestimento, consentendo ai materiali del catodo e dell'anodo di essere rivestiti in modo uniforme e continuo sui collettori di corrente, garantendo così la stabilità e la costanza delle prestazioni della batteria agli ioni di litio.
3.Elettrolita
L'elettrolita funge da mezzo per il trasporto degli ioni di litio nelle batterie agli ioni di litio e le sue proprietà influiscono direttamente sulla capacità della batteria, sulla resistenza interna e sulla sicurezza. Gli elettroliti comunemente usati sono composti da solventi organici e sali di litio, come l'esafluorofosfato di litio. Inoltre, sono attualmente in fase di sviluppo nuovi tipi di elettroliti, come gli elettroliti allo stato solido.
4.Separatore
Il separatore è un componente cruciale nelle batterie agli ioni di litio, posizionato tra il catodo e l'anodo per isolarli e prevenire cortocircuiti. Allo stesso tempo, la struttura microporosa del separatore consente agli ioni di litio di passare liberamente, garantendo le prestazioni di carica e scarica della batteria. I materiali separatori sono generalmente costituiti da materiali polimerici come le poliolefine, che richiedono elevata resistenza meccanica, stabilità chimica e buona permeabilità ai gas.
5.Altri materiali ausiliari
Oltre alle materie prime primarie sopra menzionate, la produzione delle batterie agli ioni di litio necessita anche di una serie di materiali ausiliari. Questi includono fogli di alluminio e fogli di rame, che fungono da collettori di corrente, nonché materiali come CMC (carbossimetilcellulosa sodica) e PVDF (polivinilidene fluoruro), che funzionano come leganti e materiali di rivestimento.
Infine, nel processo di produzione delle batterie agli ioni di litio, un passo importante è quello di posizionare le celle della batteria agli ioni di litio complete e il PCBA (Printed Circuit Board Assembly) altamente integrato e perfettamente funzionante in un involucro di acciaio pre-preparato che soddisfa specifiche specifiche. e modelli standard. Questa fase richiede non solo un'attenzione meticolosa da parte degli operatori per garantire il posizionamento preciso e l'installazione stabile delle celle e del pannello di protezione all'interno dell'involucro in acciaio, ma anche il rigoroso rispetto delle specifiche di produzione per evitare qualsiasi fattore che possa influire sulle prestazioni o sulla sicurezza della batteria. A questo punto, attraverso una serie di fasi di processo complesse e precise, viene completato il processo produttivo delle batterie agli ioni di litio.