Αυστηρά μιλώντας, υπάρχουν δύο τύποι μπαταριών λιθίου: μεταλλικές μπαταρίες λιθίου και μπαταρίες ιόντων λιθίου. Αυτό ορίζεται από τη μορφή λιθίου, οι μεταλλικές μπαταρίες λιθίου χρησιμοποιούν το μέταλλο λιθίου καθώς υπάρχουν μπαταρίες ιόντων ηλεκτροδίου και λιθίου με τη μορφή ιόντων στο ηλεκτρόδιο.
Οι μεταλλικές μπαταρίες λιθίου παράγουν ηλεκτρική ενέργεια με διάβρωση ή οξείδωση του μετάλλου λιθίου, το οποίο χάνεται και δεν μπορεί να επαναφορτιστεί, επομένως ονομάζονται επίσης πρωτογενείς μπαταρίες. Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου χρησιμοποιούν τη διαφορά στη συγκέντρωση ιόντων λιθίου για την αποθήκευση και την ενέργεια εκφόρτισης και δεν υπάρχει μέταλλο λιθίου στην μπαταρία, επομένως ονομάζεται επίσης δευτερογενής μπαταρία λιθίου. Αυτή τη στιγμή χρησιμοποιείται σε κινητά τηλέφωνα, κάμερες, ηλεκτρικά εργαλεία, ηλεκτρικά οχήματα, αποθήκευση ενέργειας, σταθμούς βάσης επικοινωνίας και άλλες επαναφορτιζόμενες μπαταρίες λιθίου. Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες και ορατές μπαταρίες λιθίου στη γενική αγορά είναι μπαταρίες ιόντων λιθίου και χρησιμοποιούμε επίσης για να τους αναφερθούμε ως μπαταρίες λιθίου και οι μπαταρίες λιθίου που περιγράφονται σε αυτό το άρθρο αναφέρονται κυρίως σε μπαταρίες ιόντων λιθίου.
Πρώτον, ταξινόμηση μπαταριών λιθίου
1, οι δύο τύποι μεθόδων ταξινόμησης που χρησιμοποιούνται στην αγορά: σύμφωνα με την ταξινόμηση υλικών πλακών πόλων και σύμφωνα με την ταξινόμηση εμφάνισης του προϊόντος.
Α, σύμφωνα με την ταξινόμηση υλικού πόλου
Τα υλικά καθόδου: μπαταρία φωσφορικού σιδήρου λιθίου (LFP), μπαταρία οξειδίου του κοβάλτιο λιθίου (LCO), μπαταρία μαγγανικού λιθίου (LMO), (δυαδική μπαταρία: μαγγανικό λιθικό μαγγανικό λιθίου/λιθίου Nickel Cobaltate) , μπαταρία αλουμινίου κομβουλιού νικελίου λιθίου (NCA))
Υλικά ανόδου: μπαταρία τιτανικού λιθίου (LTO), μπαταρία γραφένι
Η έννοια του γραφένιου στην αγορά αναφέρεται κυρίως στην μπαταρία που βασίζεται σε γραφένιο, δηλαδή η πάστα graphene προστίθεται στην μεμβράνη πόλων ή η επίστρωση του γραφένιου προστίθεται στο διάφραγμα. Οι μπαταρίες με βάση το λιθίου και το μαγνήσιο βασικά απουσιάζουν από την αγορά.
Β, σύμφωνα με την ταξινόμηση της εμφάνισης προϊόντων
Διαχωρισμένο σε: κυλινδρική, μαλακή τσάντα, τετράγωνο.
Η κυλινδρική και τετραγωνική εξωτερική συσκευασία είναι κυρίως κέλυφος χάλυβα ή κέλυφος αλουμινίου. Συσκευασία μαλακής σακούλας για φιλμ αλουμινίου-πλαστικών, στην πραγματικότητα, η μαλακή σακούλα είναι επίσης τετράγωνο, η αγορά χρησιμοποιείται για τη συσκευασία φιλμ-πλαστικής μεμβράνης από αλουμίνιο που ονομάζεται Soft Bag και μερικοί άνθρωποι θα μαλακώνουν μπαταρία σακούλας που ονομάζεται μπαταρία πολυμερούς.
Για τις κυλινδρικές μπαταρίες ιόντων λιθίου, ο αριθμός μοντέλου είναι συνήθως 5 ψηφία. Τα πρώτα δύο ψηφία είναι η διάμετρο της μπαταρίας και τα μεσαία δύο ψηφία είναι το ύψος της μπαταρίας. Η μονάδα είναι χιλιοστά. Για παράδειγμα, η μπαταρία λιθίου 18650 έχει διάμετρο 18 mm και ύψος 65 mm.
C, σύμφωνα με το υλικό ηλεκτρολύτη
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου χωρίζονται σε υγρό ιόν λιθίου (LIB) και πολυμερές ιόν λιθίου (PLB).
Οι υγρές μπαταρίες ιόντων λιθίου χρησιμοποιούν υγρούς ηλεκτρολύτες (σήμερα οι περισσότερες μπαταρίες ισχύος χρησιμοποιούν αυτόν τον τύπο). Οι μπαταρίες ιόντων πολυμερών αντικαθίστανται από στερεούς ηλεκτρολύτες πολυμερούς, οι οποίοι μπορούν να είναι "ξηροί" ή "κολλοειδές" και χρησιμοποιούνται σήμερα ηλεκτρολύτες πολυμερούς πηκτώματος. Αυστηρά μιλώντας, οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης έχουν στερεά ηλεκτρόδια και ηλεκτρολύτες.
D, σύμφωνα με την πρακτική ταξινόμηση απόδοσης της μπαταρίας
Μπαταρία τροφοδοσίας και μπαταρία ενέργειας. Οι ενεργειακές μπαταρίες χαρακτηρίζονται από υψηλή ενεργειακή πυκνότητα και χρησιμοποιούνται κυρίως για την παραγωγή υψηλής ενέργειας. Οι μπαταρίες τύπου ισχύος χαρακτηρίζονται από πυκνότητα υψηλής ισχύος και χρησιμοποιούνται κυρίως για στιγμιαίες μπαταρίες υψηλής ισχύος και εξόδου. Η μπαταρία λιθίου τύπου ενέργειας συνοδεύεται από την εμφάνιση υβριδικών οχημάτων plug-in. Απαιτεί την μπαταρία να αποθηκεύει υψηλή ενέργεια, μπορεί να υποστηρίξει μια απόσταση καθαρής ηλεκτρικής οδήγησης, αλλά έχει επίσης καλά χαρακτηριστικά ισχύος όταν η χαμηλή ισχύς για να εισέλθει στην υβριδική λειτουργία.
Η απλή κατανόηση, ο τύπος ενέργειας είναι παρόμοιος με τους δρομείς του μαραθωνίου, για να έχει αντοχή, είναι να έχει υψηλή χωρητικότητα, οι απαιτήσεις απόδοσης υψηλής απόδοσης δεν είναι υψηλές. Στη συνέχεια, ο τύπος ισχύος είναι ένας σπρίντερ, η μάχη είναι το ξέσπασμα, αλλά η αντοχή πρέπει επίσης να έχει, διαφορετικά η χωρητικότητα είναι πολύ μικρή για να τρέξει μακριά.
D, σύμφωνα με την πρακτική ταξινόμηση απόδοσης της μπαταρίας
Μπαταρία τροφοδοσίας και μπαταρία ενέργειας. Οι ενεργειακές μπαταρίες χαρακτηρίζονται από υψηλή ενεργειακή πυκνότητα και χρησιμοποιούνται κυρίως για την παραγωγή υψηλής ενέργειας. Οι μπαταρίες τύπου ισχύος χαρακτηρίζονται από πυκνότητα υψηλής ισχύος και χρησιμοποιούνται κυρίως για στιγμιαίες μπαταρίες υψηλής ισχύος και εξόδου. Η μπαταρία λιθίου τύπου ενέργειας συνοδεύεται από την εμφάνιση υβριδικών οχημάτων plug-in. Απαιτεί την μπαταρία να αποθηκεύει υψηλή ενέργεια, μπορεί να υποστηρίξει μια απόσταση καθαρής ηλεκτρικής οδήγησης, αλλά έχει επίσης καλά χαρακτηριστικά ισχύος όταν η χαμηλή ισχύς για να εισέλθει στην υβριδική λειτουργία.
Η απλή κατανόηση, ο τύπος ενέργειας είναι παρόμοιος με τους δρομείς του μαραθωνίου, για να έχει αντοχή, είναι να έχει υψηλή χωρητικότητα, οι απαιτήσεις απόδοσης υψηλής απόδοσης δεν είναι υψηλές. Στη συνέχεια, ο τύπος ισχύος είναι ένας σπρίντερ, η μάχη είναι το ξέσπασμα, αλλά η αντοχή πρέπει επίσης να έχει, διαφορετικά η χωρητικότητα είναι πολύ μικρή για να τρέξει μακριά.
Δεύτερον, σύνθεση υλικού μπαταρίας λιθίου
Τέσσερα κύρια υλικά: θετικό υλικό ηλεκτροδίου, αρνητικό υλικό ηλεκτροδίου, διάφραγμα, ηλεκτρολύτης
Βοηθητικά υλικά: NMP, αλουμινόχαρτο, φύλλο αλουμινίου, κάλυμμα κελύφους αλουμινίου, αγώγιμο πράκτορα, συνδετικό υλικό, άλλα (EMD) κ.λπ.
Τρίτον, η διαδικασία παραγωγής
Η διαδικασία κατασκευής της μπαταρίας λιθίου μπορεί να χωριστεί σε τέσσερις κύριες διεργασίες: παρασκευή ηλεκτροδίων, συγκρότημα κυττάρων, ανίχνευση ενεργοποίησης και συναρμολόγηση της μπαταρίας. Μεταξύ αυτών, η παραγωγή ηλεκτροδίων περιλαμβάνει επίσης την παραγωγή θετικών και αρνητικών πλακών ηλεκτροδίων, οι κύριοι δεσμοί περιλαμβάνουν την παρτίδα, την ανάδευση, την επικάλυψη, την κυλινδρική, την κοπή και το πόλο και άλλα βήματα.
4. Εξοπλισμός που απαιτείται για παραγωγή
Σύμφωνα με τη διαδικασία παραγωγής των μπαταριών ιόντων λιθίου, ο εξοπλισμός ιόντων λιθίου μπορεί να χωριστεί κυρίως σε εξοπλισμό μπροστινού τέλους, εξοπλισμό μεσαίου επιπέδου και εξοπλισμό back-end.
Ο εξοπλισμός Front-end είναι κυρίως για τη διαδικασία παραγωγής ηλεκτροδίων, συμπεριλαμβανομένου του μίξερ κενού, της μηχανής επικάλυψης, του κυλίνδρου και της μηχανής Scuttling. Η διαδικασία επικάλυψης απαιτεί την ανακατεστημένη πάστα να είναι ομοιόμορφα επικαλυμμένη στο μέταλλο, το πάχος να είναι ακριβές σε 3 μm ή λιγότερο, και η διαδικασία κοπής για να εξασφαλιστεί ότι δεν υπάρχει καμινάδα στην επιφάνεια του δίσκου, διαφορετικά θα έχει μεγάλο αντίκτυπο στην επακόλουθη διαδικασία. Ως εκ τούτου, ο εξοπλισμός front-end είναι ο βασικός εξοπλισμός της κατασκευής μπαταριών, ο οποίος σχετίζεται με την ποιότητα ολόκληρης της γραμμής παραγωγής.
Ο εξοπλισμός μεσαίου επιπέδου καλύπτει κυρίως τη διαδικασία συναρμολόγησης κυττάρων, συμπεριλαμβανομένης της μηχανής περιέλιξης ή της μηχανής πλαστικοποίησης, της μηχανής κελύφους κυττάρου, της μηχανής έγχυσης υγρού και του εξοπλισμού σφράγισης και συγκόλλησης.
Ο εξοπλισμός back-end καλύπτει κυρίως τη διαδικασία σχηματισμού ενεργοποίησης κυττάρων, ανίχνευση και συναρμολόγηση διαχωρισμού όγκου σε πακέτα μπαταριών. Σχετικά, ο εξοπλισμός μεσαίου και back-end, όπως το κέλυφος, η σφράγιση, η ανίχνευση και άλλα μηχανήματα, είναι σχετικά απλές και οι τεχνικές απαιτήσεις δεν είναι υψηλές.
Πέντε, εφαρμογή μπαταρίας λιθίου
Διαχωρίζεται κυρίως σε τρία μέρη: ψηφιακή τάξη, κλάση ισχύος, κλάση αποθήκευσης ενέργειας.
Ψηφιακή κατηγορία: Κινητά τηλέφωνα, δισκία, φορητοί υπολογιστές, ηλεκτρικά παιχνίδια, MP3/MP4, ακουστικά, θησαυρός φόρτισης, μοντέλα αεροσκάφους, παροχή κινητής τηλεφωνίας κ.λπ.
Ισχύς: Κυρίως αναφέρεται σε ηλεκτρικά οχήματα, ηλεκτρικά ποδήλατα, νέα ενεργειακά οχήματα και ούτω καθεξής.
Αποθήκευση ενέργειας: Χρησιμοποιείται κυρίως στην τροφοδοσία του σταθμού βάσης, στην αποθήκευση καθαρής ενέργειας, στην αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας, στο σύστημα αποθήκευσης φωτισμού στο σπίτι κ.λπ.
Πιστεύεται ότι οι μπαταρίες λιθίου θα χρησιμοποιηθούν ευρύτερα στο μέλλον.