Jinhua Juxing Power Supply Co., Ltd

Jinhua Juxing Power Supply Co., Ltd

วัสดุอะไรที่ใช้ในการทำแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน?

2024 02/27

แบตเตอรี่ลิเธียมแบ่งออกเป็นสองประเภท: แบตเตอรี่โลหะลิเธียมและแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน สิ่งนี้ถูกกำหนดโดยรูปแบบของลิเธียม แบตเตอรี่โลหะลิเธียมใช้โลหะลิเธียมเป็นอิเล็กโทรดและแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีอยู่ในรูปแบบของไอออนในอิเล็กโทรด

แบตเตอรี่โลหะลิเธียมสร้างกระแสไฟฟ้าโดยการกัดกร่อนหรือการเกิดออกซิเดชันของโลหะลิเธียมซึ่งสูญเปล่าและไม่สามารถชาร์จใหม่ได้ดังนั้นจึงเรียกว่าแบตเตอรี่หลัก แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนใช้ความแตกต่างในความเข้มข้นของลิเธียมไอออนเพื่อเก็บและปล่อยพลังงานและไม่มีโลหะลิเธียมในแบตเตอรี่ดังนั้นจึงเรียกว่าแบตเตอรี่รองลิเธียม ในปัจจุบันมีการใช้ในโทรศัพท์มือถือกล้องเครื่องมือไฟฟ้ายานพาหนะไฟฟ้าการจัดเก็บพลังงานสถานีฐานการสื่อสารและแบตเตอรี่ลิเธียมแบบชาร์จไฟได้อื่น ๆ ซึ่งเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แบตเตอรี่ลิเธียมที่ใช้กันมากที่สุดและมองเห็นได้ในตลาดทั่วไปคือแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและเรายังใช้เพื่ออ้างถึงแบตเตอรี่ลิเธียมและแบตเตอรี่ลิเธียมที่อธิบายไว้ในบทความนี้ส่วนใหญ่อ้างถึงแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

LiFePO4 Battery

ครั้งแรกการจำแนกแบตเตอรี่ลิเธียม

1, วิธีการจำแนกประเภทสองประเภทที่ใช้ในตลาด: ตามการจำแนกวัสดุแผ่นแผ่นขั้วและตามการจำแนกลักษณะที่ปรากฏของผลิตภัณฑ์

A, ตามการจำแนกประเภทวัสดุขั้วโลก

วัสดุแคโทด: แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LFP), แบตเตอรี่ลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์ (LCO), แบตเตอรี่ลิเธียมแมงกานีส (LMO), (แบตเตอรี่ไบนารี: ลิเธียมนิกเกิลแมงกานีส/ลิเธียมนิกเกิลนิกเกิล) , แบตเตอรี่ลิเธียมนิกเกิลโคบอลต์อลูมิเนต (NCA)))

วัสดุขั้วบวก: แบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนต (LTO), แบตเตอรี่กราฟีน, แบตเตอรี่นาโนคาร์บอน ไฟเบอร์

แนวคิดกราฟีนในตลาดส่วนใหญ่หมายถึงแบตเตอรี่ที่ใช้กราฟีนเช่นการเพิ่มกราฟีนวางลงในฟิล์มขั้วโลกหรือการเคลือบกราฟีนจะถูกเพิ่มเข้าไปในไดอะแฟรม แบตเตอรี่นิกเกิลลิเธียมและแมกนีเซียมโดยทั่วไปจะหายไปจากตลาด

B ตามการจำแนกลักษณะของผลิตภัณฑ์

แบ่งออกเป็น: รูปทรงกระบอก, ถุงอ่อน, สี่เหลี่ยมจัตุรัส

บรรจุภัณฑ์ทรงกระบอกและสี่เหลี่ยมจัตุรัสส่วนใหญ่เป็นเปลือกเหล็กหรือเปลือกอลูมิเนียม บรรจุภัณฑ์ถุงอ่อนสำหรับฟิล์มอลูมิเนียมพลาสติกในความเป็นจริงถุงอ่อนยังเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสตลาดใช้สำหรับบรรจุภัณฑ์ฟิล์มอลูมิเนียมพลาสติกที่เรียกว่า Soft Bag และบางคนจะมีแบตเตอรี่ถุงอ่อนที่เรียกว่าแบตเตอรี่พอลิเมอร์

สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทรงกระบอกหมายเลขรุ่นมักจะเป็นตัวเลข 5 หลัก สองหลักแรกคือเส้นผ่านศูนย์กลางของแบตเตอรี่และสองหลักกลางคือความสูงของแบตเตอรี่ หน่วยเป็นมิลลิเมตร ตัวอย่างเช่นแบตเตอรี่ลิเธียม 18650 มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 18 มม. และสูง 65 มม.

C ตามวัสดุอิเล็กโทรไลต์

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบ่งออกเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (LIB) และแบตเตอรี่โพลีเมอร์ลิเธียมไอออน (PLB)

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเหลวใช้อิเล็กโทรไลต์เหลว (ปัจจุบันแบตเตอรี่พลังงานส่วนใหญ่ใช้ประเภทนี้) แบตเตอรี่พอลิเมอร์ Li-ion จะถูกแทนที่ด้วยอิเล็กโทรไลต์พอลิเมอร์ที่เป็นของแข็งซึ่งสามารถ "แห้ง" หรือ "คอลลอยด์" และอิเล็กโทรไลต์เจลพอลิเมอร์ส่วนใหญ่ การพูดอย่างเคร่งครัดแบตเตอรี่โซลิดสเตตมีอิเล็กโทรดที่เป็นของแข็งและอิเล็กโทรไลต์

D ตามการจำแนกประสิทธิภาพการทำงานของแบตเตอรี่ในทางปฏิบัติ

แบตเตอรี่พลังงานและแบตเตอรี่พลังงาน แบตเตอรี่ชนิดพลังงานมีความหนาแน่นพลังงานสูงและส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการส่งออกพลังงานสูง แบตเตอรี่ชนิดพลังงานมีลักษณะเป็นความหนาแน่นพลังงานสูงและส่วนใหญ่จะใช้สำหรับเอาต์พุตพลังงานสูงทันทีและแบตเตอรี่เอาต์พุต แบตเตอรี่ชนิดพลังงานลิเธียมมาพร้อมกับการเกิดขึ้นของรถไฮบริดปลั๊กอิน มันต้องใช้แบตเตอรี่ในการเก็บพลังงานสูงสามารถรองรับระยะทางของการขับขี่ไฟฟ้าบริสุทธิ์ แต่ยังมีคุณสมบัติพลังงานที่ดีเมื่อพลังงานต่ำในการเข้าสู่โหมดไฮบริด

ความเข้าใจที่เรียบง่ายประเภทพลังงานคล้ายกับนักวิ่งมาราธอนเพื่อให้มีความแข็งแกร่งคือการมีกำลังการผลิตสูงความต้องการประสิทธิภาพการปล่อยกระแสสูงไม่สูง จากนั้นประเภทพลังงานก็คือนักวิ่งแข่งการต่อสู้คือการระบาด แต่ความแข็งแกร่งจะต้องมีมิฉะนั้นความจุจะเล็กเกินไปที่จะวิ่งไกล

ประการที่สององค์ประกอบวัสดุแบตเตอรี่ลิเธียม

วัสดุหลักสี่วัสดุ: วัสดุอิเล็กโทรดบวก, วัสดุอิเล็กโทรดเชิงลบ, ไดอะแฟรม, อิเล็กโทรไลต์

วัสดุเสริม: NMP, ฟอยล์ทองแดง, อลูมิเนียมฟอยล์, ตัวเคสอลูมิเนียม, สารนำไฟฟ้า, สารยึดเกาะ, อื่น ๆ (EMD) ฯลฯ

"แบตเตอรี่ลิเธียม" เป็นแบตเตอรี่ชนิดหนึ่งที่ใช้โลหะลิเธียมหรือโลหะผสมลิเธียมเป็นวัสดุอิเล็กโทรดเชิงลบและสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่ไม่ใช่น้ำ แบตเตอรี่โลหะลิเธียมได้รับการเสนอและศึกษาครั้งแรกโดย Giletn Lewis ในปี 1912 ในปี 1970 MS Hittingham เสนอและเริ่มศึกษาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เนื่องจากคุณสมบัติทางเคมีที่ใช้งานมากของโลหะลิเธียมการแปรรูปการเก็บรักษาและการใช้โลหะลิเธียมมีความต้องการด้านสิ่งแวดล้อมสูงมาก ดังนั้นแบตเตอรี่ลิเธียมจึงไม่ได้ใช้เป็นเวลานาน ด้วยการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียมได้กลายเป็นกระแสหลัก

แบตเตอรี่ลิเธียมสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ แบตเตอรี่โลหะลิเธียมและแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนไม่มีลิเธียมในสถานะโลหะและสามารถชาร์จได้ แบตเตอรี่ที่ชาร์จไฟได้รุ่นที่ห้าแบตเตอรี่ลิเธียมโลหะเกิดในปี 1996 และความปลอดภัยความจุเฉพาะอัตราการสูญเสียตนเองและอัตราส่วนประสิทธิภาพ/ราคาดีกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เนื่องจากความต้องการทางเทคนิคที่สูงของตัวเองมีเพียงไม่กี่ประเทศเท่านั้นที่ผลิตแบตเตอรี่โลหะลิเธียม

วัสดุขั้วบวกคาร์บอน

วัสดุอิเล็กโทรดเชิงลบที่ใช้จริงในแบตเตอรี่ Li-ion นั้นเป็นวัสดุคาร์บอนเช่นกราไฟท์เทียม, กราไฟท์ธรรมชาติ, mesophase carbon microspheres, โค้กปิโตรเลียม, คาร์บอนไฟเบอร์, คาร์บอนเรซินไพโรไลติก ฯลฯ

วัสดุแคโทดที่ใช้ดีบุก

วัสดุขั้วบวกที่ใช้ดีบุกสามารถแบ่งออกเป็นดีบุกออกไซด์และคอมโพสิตออกไซด์ที่ใช้ดีบุกสองชนิด ออกไซด์อ้างถึงออกไซด์ของกระป๋องโลหะวาเลนซ์ที่แตกต่างกัน ไม่มีผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์