Jinhua Juxing Power Supply Co., Ltd

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リチウムイオン電池の製造にはどの材料が使用されますか?

2024 02/27

リチウム電池は、リチウム金属バッテリーとリチウムイオン電池の2つのタイプに分かれています。これは、リチウムの形式によって定義されます。リチウム金属電池は、電極としてリチウム金属を使用し、リチウムイオン電池は電極内のイオンの形で存在します。

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、およびリチウムイオン電池であるその他の充電式リチウム電池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電池(LIB)およびポリマーリチウムイオン電池(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、バッテリーの実用的なパフォーマンス分類によると

パワーバッテリーとエネルギーバッテリー。エネルギータイプのバッテリーは、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、アルミニウムケースカバー、導電性剤、バインダー、その他(EMD)など。

「リチウムバッテリー」は、ネガティブ電極材料と非水電解質溶液としてリチウム金属またはリチウム合金を使用するバッテリーの一種です。リチウムの金属バッテリーは、1912年にGiletn Lewisによって最初に提案され、研究されました。1970年代に、Hittingham氏はリチウムイオン電池を提案し始めました。リチウム金属の非常に活性な化学的特性により、リチウム金属の処理、保存、および使用は非常に高い環境要件を持っています。したがって、リチウム電池は長い間使用されていません。科学技術の開発により、リチウムバッテリーは現在主流になりました。

リチウム電池は、リチウム金属バッテリーとリチウムイオン電池の2つのカテゴリに大幅に分割できます。リチウムイオン電池には金属状態にリチウムが含まれておらず、充電式です。充電式バッテリーの第5世代、リチウム金属バッテリーは1996年に生まれ、その安全性、特定の容量、自己充電率、性能/価格比は、リチウムイオン電池よりも優れています。独自の技術的要件により、リチウム金属バッテリーを生産するのはわずかな国だけです。

カーボンアノード材料

リチウムイオンバッテリーで実際に使用される負の電極材料は、人工グラファイト、天然グラファイト、メソファーゼカーボンミクロスフェア、石油コークス、炭素繊維、熱分解樹脂炭素などの基本的に炭素材料です。

スズベースのカソード材料

スズベースのアノード材料は、酸化スズとスズベースの複合酸化物に2種類に分割できます。酸化物は、異なる原子価金属スズの酸化物を指します。商用製品はありません。