Jinhua Juxing Power Supply Co., Ltd

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リチウムイオン電池はどのように作られていますか?

2024 02/23

厳密に言えば、リチウム電池には2種類のリチウム電池があります。リチウム金属電池とリチウムイオン電池です。これは、リチウムの形式で定義され、リチウム金属電池は電極のイオンの形で電極とリチウムイオン電池が存在するため、リチウム金属を使用します。

リチウム金属バッテリーは、リチウム金属の腐食または酸化により電力を生成します。これは無駄にされて充電できないため、一次電池とも呼ばれます。リチウムイオン電池は、リチウムイオンの濃度の違いを使用してエネルギーを蓄積および放電し、バッテリーにリチウム金属がないため、リチウム二次電池とも呼ばれます。現在、携帯電話、カメラ、電動工具、電気自動車、エネルギー貯蔵、通信ベースステーション、その他の充電式リチウムバッテリーで使用されています。一般市場で最も一般的に使用されているリチウム電池はリチウムイオン電池であり、リチウム電池と呼ばれるためにも使用されており、この記事に記載されているリチウム電池は主にリチウムイオン電池を参照しています。

LiFePO4 Battery

まず、リチウムバッテリー分類

1、市場で使用される2種類の分類方法:ポールプレートの材料分類によると、製品の外観分類に従って。

a、極材料分類によると

カソード材料:リン酸リン酸リン酸塩バッテリー(LFP)、リチウムコバルト酸化物バッテリー(LCO)、リチウムマンガン酸バッテリー(LMO)、(バイナリバッテリー:リチウムニッケルマンガン酸リチウム/リチウムニッケルコバルテート)、(最終的:リチウムニッケルコバルトマンガン酸バッテリー(NCM) 、リチウムニッケルコバルトアルミネートバッテリー(NCA))

アノード材料:リチウムチタン酸バッテリー(LTO)、グラフェンバッテリー、ナノカーボン繊維バッテリー

市場のグラフェンの概念は、主にグラフェンベースのバッテリーを指します。つまり、グラフェンペーストがポールフィルムに追加されるか、グラフェンコーティングが横隔膜に追加されます。リチウムニッケレートとマグネシウムベースのバッテリーは、基本的に市場には存在しません。

B、製品の外観分類によると

分割:円筒形、柔らかいバッグ、正方形。

円筒形および正方形の外側のパッケージは、ほとんどがスチールシェルまたはアルミニウムシェルです。アルミニウムプラスチックフィルム用のソフトバッグパッケージ、実際、ソフトバッグも正方形であり、市場はソフトバッグと呼ばれるアルミニウムプラスチックフィルムパッケージに使用され、一部の人々はポリマーバッテリーと呼ばれるソフトバッグバッテリーになります。

円筒形のリチウムイオン電池の場合、モデル数は通常5桁です。最初の2桁はバッテリーの直径で、中央の2桁はバッテリーの高さです。ユニットはミリメートルです。たとえば、18650リチウムバッテリーの直径は18 mmで、高さは65 mmです。

C、電解質材料によると

リチウムイオン電池は、液体リチウムイオン(LIB)およびポリマーリチウムイオン(PLB)に分割されます。

液体リチウムイオン電池は液体電解質を使用します(現在、ほとんどの電池はこのタイプを使用しています)。ポリマーリチウムイオン電池は、「乾燥」または「コロイド」である可能性のある固体ポリマー電解質に置き換えられ、ほとんどのポリマーゲル電解質が現在使用されています。厳密に言えば、固体バッテリーには固体電極と電解質があります。

D、実際のバッテリー性能分類に従って

電源バッテリーとエネルギーバッテリー。エネルギー電池は高エネルギー密度によって特徴付けられ、主に高エネルギー出力に使用されます。電力型バッテリーは、高出力密度によって特徴付けられ、主に瞬時の高出力および出力バッテリーに使用されます。電力エネルギータイプのリチウムバッテリーには、プラグインハイブリッド車の出現が伴います。高エネルギーを保存するにはバッテリーが必要であり、純粋な電動駆動の距離をサポートできますが、ハイブリッドモードに入るための低電力がある場合は、優れた電力特性もあります。

簡単な理解、エネルギータイプはマラソンランナーに似ており、スタミナを持つためには、高能力を持つことであり、高電流排出性能要件は高くありません。その後、パワータイプはスプリンターであり、戦闘はアウトブレイクですが、スタミナも持っている必要があります。そうでなければ、容量は小さすぎて遠くに走るには小さすぎます。

D、実際のバッテリー性能分類に従って

電源バッテリーとエネルギーバッテリー。エネルギー電池は高エネルギー密度によって特徴付けられ、主に高エネルギー出力に使用されます。電力型バッテリーは、高出力密度によって特徴付けられ、主に瞬時の高出力および出力バッテリーに使用されます。電力エネルギータイプのリチウムバッテリーには、プラグインハイブリッド車の出現が伴います。高エネルギーを保存するにはバッテリーが必要であり、純粋な電動駆動の距離をサポートできますが、ハイブリッドモードに入るための低電力がある場合は、優れた電力特性もあります。

簡単な理解、エネルギータイプはマラソンランナーに似ており、スタミナを持つためには、高能力を持つことであり、高電流排出性能要件は高くありません。その後、パワータイプはスプリンターであり、戦闘はアウトブレイクですが、スタミナも持っている必要があります。そうでなければ、容量は小さすぎて遠くに走るには小さすぎます。

第二に、リチウムバッテリー材料組成

4つの主な材料:陽性電極材料、負の電極材料、横隔膜、電解質

補助材料:NMP、銅箔、アルミホイル、アルミニウムシェルカバー、導電性剤、バインダー、その他(EMD)など。

第三に、生産プロセス

リチウムバッテリーの製造プロセスは、電極の準備、細胞アセンブリ、活性化検出、バッテリーアセンブリの4つの主要なプロセスに分けることができます。その中でも、電極生産には、正と負の電極プレートの生成も含まれます。主なリンクには、バッチ、攪拌、コーティング、ローリング、切断、ポールラグなどが含まれます。

4.生産に必要な機器

リチウムイオン電池の生産プロセスによると、リチウムイオン機器は、主にフロントエンドの機器、ミッドエンド機器、バックエンド機器に分割できます。

フロントエンド機器は、主に真空ミキサー、コーティングマシン、ローラープレス、断熱マシンなど、電極生産プロセス用です。コーティングプロセスでは、攪拌ペーストを金属上に均等にコーティングし、厚さを3μm以下に正確にする必要があり、ディスクの表面にバリがないことを確認するための切断プロセスを必要とします。後続のプロセスについて。したがって、フロントエンド機器はバッテリー製造のコア機器であり、生産ライン全体の品質に関連しています。

ミッドエンドの機器は、主に巻線またはラミネート機、セルシェルマシン、液体噴射機、シーリングおよび溶接装置など、セルアセンブリプロセスをカバーしています。

バックエンド機器は、主に細胞の活性化形成、体積分離検出、およびバッテリーパックへのアセンブリのプロセスをカバーしています。比較的言えば、シェル、シーリング、検出、その他のマシンなどの中間およびバックエンドの機器は比較的単純であり、技術的要件は高くありません。

5、リチウムバッテリーアプリケーション

主に、デジタルクラス、パワークラス、エネルギー貯蔵クラスの3つの部分に分かれています。

デジタルカテゴリ:携帯電話、タブレット、ラップトップ、電気玩具、MP3/MP4、ヘッドフォン、充電トレジャー、モデル航空機、モバイル電源など。

電力:主に電気自動車、電気自転車、新しいエネルギー車などを指します。

エネルギー貯蔵:主に基地局の電源、クリーンエネルギー貯蔵、電力供給貯蔵、ホームライトストレージシステムなどで使用されます。

リチウム電池は将来より広く使用されると考えられています。