Ladattavien litiumakkujen raaka-aineet sisältävät pääasiassa seuraavat luokat:
1. Positiivinen elektrodimateriaali
Katodimateriaali on yksi litiumakkujen kriittisimmistä raaka-aineista, joka määrää akun energiatiheyden ja jännitteen. Yleisiä katodimateriaaleja ovat:
1, litiumkobaltaatti (LCO): Sillä on suuri ominaiskapasiteetti ja korkea käyttöjännite, mutta kustannukset ovat korkeat, ja tiettyjä turvallisuus- ja käyttöiän ongelmia on.
2, Litiummanganaatti (LMO): Korkea energiatiheys, mutta vakaus on suhteellisen huono, on lisättävä paljon elektrolyyttiä sisäisen vastuksen tasapainottamiseksi.
3, litiumrautafosfaatti (LFP): Korkea turvallisuus ja pitkä käyttöikä sekä runsaasti raaka-aineita, alhaiset kustannukset, mutta pienempi energiatiheys, alhaisen lämpötilan suorituskyky on huono.
4, kolmiosaiset materiaalit: Kuten litiumnikkelikobolttimangaani (NCM) ja litiumnikkelikobolttialuminaatti (NCA), yhdistelmä useiden materiaalien etuja, korkea energiatiheys, korkea tehotiheys ja parempi syklin suorituskyky.
Litiumioniakkujen tuotannossa AVEnergy on erinomaista edistyneiden katodimateriaalien valmistuksessa, ja sen lippulaivatarjonta on korkean suorituskyvyn, korkean energiatiheyden omaava kolmen litiumioniakun katodimateriaali. Tämä kolmikomponenttinen litiumkatodimateriaali on tyypillisesti valmistettu nikkelistä (Ni), koboltista (Co) ja mangaanista (Mn) tai vaihtoehtoisesti nikkelistä, koboltista, ja alumiinia (Al), tarkoissa suhteissa. Erottuvan kemiallisen koostumuksensa ja rakenteellisten ominaisuuksiensa ansiosta sillä on huomattavia etuja energiatehokkuuden lisäämisessä, käyttöiän pidentämisessä ja akun yleisen suorituskyvyn optimoinnissa. Säälimättömän teknologisen tutkimuksen ja kehityksen sekä jatkuvien optimointiponnistelujen ansiosta Anwei on sitoutunut toimittamaan korkealaatuista kolmikomponenttista litiumkatodia. materiaaleja, jotka vastaavat markkinoiden monipuolisiin vaatimuksiin ja tarjoavat samalla kestäviä energiaratkaisuja energian varastointijärjestelmiin sekä erilaisiin kannettaviin elektroniikkalaitteisiin.
2. Negatiivinen elektrodimateriaali
Negatiiviset elektrodimateriaalit valitaan yleensä grafiitista tai muista hiilipohjaisista materiaaleista sekä piipohjaisista, tinapohjaisista ja muista uusista materiaaleista. Niiden joukossa:
1, Grafiitti: hyvällä litiumiin upotetulla suorituskyvyllä ja johtavuudella sekä alhaisella hinnalla se on tällä hetkellä yleisimmin käytetty anodimateriaali. Ongelmana on kuitenkin epätasainen litiumionien tunkeutuminen.
2, Piipohjaiset materiaalit: niillä on korkea teoreettinen kapasiteetti, mutta käytännön sovelluksissa on ongelmia, kuten tilavuuden kasvu ja syklin vakaus.
3, litiumtitanaatti: sillä on korkea energiatiheys, hyvä käyttöikä ja turvallisuus, mutta hinta on suhteellisen korkea.
Litiumioniakkujen tuotantoprosessissa tärkeä varhainen valmisteluvaihe sisältää erikoistuneiden sekoituslaitteiden käyttämisen katodi- ja anodimateriaalien hienoksi sekoittamiseksi erikseen. Tämä vaihe on elintärkeä, koska se vaikuttaa suoraan myöhempien prosessien, kuten pinnoituksen, käämityksen ja kokoonpanon, laatuun ja tehokkuuteen. Erityisesti katodimateriaalit koostuvat tyypillisesti aktiivisista materiaaleista, johtavista aineista ja sideaineista, jotka on sekoitettava perusteellisesti ja tasaisesti tehokkaassa sekoittimessa tietyissä lämpötila-, kosteus- ja pyörimisnopeusolosuhteissa. Tämä varmistaa, että aktiiviset materiaalit jakautuvat tasaisesti muodostaen ihanteellisen pinnoituslietteen. Vastaavasti anodimateriaalien sekoittamisessa noudatetaan samanlaisia periaatteita, mutta niiden kemiallisen koostumuksen ja suorituskykyvaatimusten erojen vuoksi sekoitusparametrit ja lisäaineet voivat vaihdella. Tämän tarkan sekoitusprosessin avulla luodaan vankka perusta myöhemmälle pinnoitusvaiheelle, jolloin katodi- ja anodimateriaalit voidaan pinnoittaa tasaisesti ja jatkuvasti virrankeräilijöille, mikä varmistaa litiumioniakun suorituskyvyn vakauden ja johdonmukaisuuden.
3. Elektrolyytti
Elektrolyytti toimii väliaineena litiumionien kuljetukselle litiumioniakuissa, ja sen ominaisuudet vaikuttavat suoraan akun kapasiteettiin, sisäiseen vastukseen ja turvallisuuteen. Yleisesti käytetyt elektrolyytit koostuvat orgaanisista liuottimista ja litiumsuoloista, kuten litiumheksafluorifosfaatista. Lisäksi kehitetään parhaillaan uudentyyppisiä elektrolyyttejä, kuten solid-state-elektrolyyttejä.
4. Erotin
Erotin on litiumioniakkujen tärkeä komponentti, ja se on sijoitettu katodin ja anodin väliin niiden eristämiseksi ja oikosulkujen estämiseksi. Samanaikaisesti erottimen mikrohuokoinen rakenne sallii litiumionien kulkemisen vapaasti, mikä varmistaa akun lataus- ja purkautumiskyvyn. Erotinmateriaalit valmistetaan tyypillisesti polymeerimateriaaleista, kuten polyolefiineista, jotka vaativat suurta mekaanista lujuutta, kemiallista stabiilisuutta ja hyvää kaasunläpäisevyyttä.
5. Muut apumateriaalit
Litiumioniakkujen valmistukseen tarvitaan edellä mainittujen pääraaka-aineiden lisäksi myös useita apuaineita. Näitä ovat alumiinifolio ja kuparifolio, jotka toimivat virrankerääjinä, sekä materiaalit, kuten CMC (karboksimetyyliselluloosanatrium) ja PVDF (polyvinylideenifluoridi), jotka toimivat side- ja pinnoitusmateriaaleina.
Lopuksi litiumioniakkujen valmistusprosessissa tärkeä askel on sijoittaa valmiit litiumioniakkukennot ja erittäin integroitu, täysin toimiva PCBA (printed Circuit Board Assembly) valmiiksi valmistettuun teräskoteloon, joka täyttää tietyt vaatimukset. ja vakiomalleissa. Tämä vaihe vaatii paitsi huolellista huomiota käyttäjiltä kennojen ja suojalevyn tarkan sijoituksen ja vakaan asennuksen varmistamiseksi teräskoteloon, mutta myös tiukkaa tuotantospesifikaatioiden noudattamista, jotta vältetään kaikki tekijät, jotka voivat vaikuttaa akun suorituskykyyn tai turvallisuuteen. Tässä vaiheessa litiumioniakkujen valmistusprosessi on saatu päätökseen monimutkaisten ja tarkkojen prosessivaiheiden kautta.