Nguyên liệu thô của pin lithium có thể sạc lại chủ yếu bao gồm các loại sau:
1. Vật liệu điện cực dương
Vật liệu cực âm là một trong những nguyên liệu thô quan trọng nhất trong pin lithium, quyết định mật độ năng lượng và điện áp của pin. Các vật liệu làm catot thông dụng là:
1,Lithium Cobaltate (LCO): Nó có công suất riêng cao và điện áp hoạt động cao, nhưng chi phí cao và có một số vấn đề về an toàn và vòng đời nhất định.
2,Lithium Manganate (LMO): Mật độ năng lượng cao nhưng độ ổn định tương đối kém, cần bổ sung nhiều chất điện phân để cân bằng điện trở trong.
3,Lithium Iron Phosphate (LFP): Độ an toàn cao và tuổi thọ dài, nguyên liệu thô dồi dào, chi phí thấp nhưng mật độ năng lượng thấp hơn, hiệu suất nhiệt độ thấp kém.
4, Vật liệu bậc ba: Chẳng hạn như mangan coban lithium niken (NCM) và aluminate coban lithium niken (NCA), sự kết hợp các ưu điểm của nhiều loại vật liệu, với mật độ năng lượng cao, mật độ năng lượng cao và hiệu suất chu trình tốt hơn.
Trong lĩnh vực sản xuất pin lithium-ion, AVEnergy vượt trội trong việc sản xuất vật liệu cực âm tiên tiến, với sản phẩm chủ lực là vật liệu cực âm pin lithium-ion ba cực hiệu suất cao, mật độ năng lượng cao. Vật liệu cực âm lithium ba cực này thường là được điều chế từ niken (Ni), coban (Co) và mangan (Mn), hoặc cách khác là niken, coban và nhôm (Al), theo tỷ lệ chính xác. Nhờ thành phần hóa học đặc biệt và các thuộc tính cấu trúc, nó thể hiện những lợi thế đáng kể trong việc tăng cường sản lượng năng lượng, kéo dài tuổi thọ chu kỳ và tối ưu hóa hiệu suất pin tổng thể. Thông qua nghiên cứu và phát triển công nghệ không ngừng cùng với những nỗ lực tối ưu hóa liên tục, Anwei chuyên cung cấp cực âm lithium ba cực chất lượng cao vật liệu phục vụ nhu cầu đa dạng của thị trường đồng thời cung cấp các giải pháp năng lượng mạnh mẽ cho hệ thống lưu trữ năng lượng cũng như các thiết bị điện tử cầm tay khác nhau.
2. Vật liệu điện cực âm
Vật liệu điện cực âm thường được chọn từ than chì hoặc các vật liệu gốc cacbon khác, cũng như các vật liệu mới dựa trên silicon, thiếc và các vật liệu mới khác. Trong số đó:
1, Than chì: với hiệu suất và độ dẫn điện nhúng lithium tốt, chi phí thấp, hiện nay nó là vật liệu làm cực dương được sử dụng rộng rãi nhất. Tuy nhiên, có vấn đề xâm nhập ion lithium không đồng đều.
2,Vật liệu dựa trên silicon: có khả năng lý thuyết cao, nhưng phải đối mặt với các vấn đề như giãn nở thể tích và ổn định chu trình trong các ứng dụng thực tế.
3,Lithium titanate: có ưu điểm là mật độ năng lượng cao, tuổi thọ tốt và an toàn, nhưng giá tương đối cao.
Trong quy trình sản xuất pin lithium-ion, bước chuẩn bị ban đầu quan trọng bao gồm việc sử dụng thiết bị trộn chuyên dụng để trộn riêng biệt các vật liệu cực âm và cực dương. Giai đoạn này rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và hiệu quả của các quy trình tiếp theo như phủ, cuộn dây và lắp ráp. Cụ thể, vật liệu catốt thường bao gồm các vật liệu hoạt tính, chất dẫn điện và chất kết dính cần được trộn kỹ và đồng đều trong máy trộn hiệu quả trong các điều kiện nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ quay cụ thể. Điều này đảm bảo rằng các vật liệu hoạt tính được phân tán đồng đều để tạo thành lớp vữa phủ lý tưởng. Tương tự, việc trộn các vật liệu làm cực dương tuân theo các nguyên tắc tương tự, nhưng do sự khác biệt về thành phần hóa học và yêu cầu về hiệu suất, các thông số trộn và chất phụ gia có thể khác nhau. Thông qua quá trình trộn chính xác này, một nền tảng vững chắc được đặt ra cho bước phủ tiếp theo, cho phép vật liệu cực âm và cực dương được phủ đồng đều và liên tục lên các bộ thu dòng, từ đó đảm bảo tính ổn định và nhất quán của hiệu suất pin lithium-ion.
3. Chất điện giải
Chất điện phân đóng vai trò là phương tiện vận chuyển ion lithium trong pin lithium-ion và các đặc tính của nó ảnh hưởng trực tiếp đến dung lượng, điện trở trong và độ an toàn của pin. Các chất điện phân thường được sử dụng bao gồm các dung môi hữu cơ và muối lithium, chẳng hạn như lithium hexafluorophosphate. Ngoài ra, các loại chất điện phân mới, chẳng hạn như chất điện phân thể rắn, hiện đang được phát triển.
4. Dấu phân cách
Bộ phân tách là thành phần quan trọng trong pin lithium-ion, được đặt giữa cực âm và cực dương để cách ly chúng và ngăn ngừa đoản mạch. Đồng thời, cấu trúc vi mô trên dải phân cách cho phép các ion lithium di chuyển tự do, đảm bảo hiệu suất sạc và xả của pin. Vật liệu phân tách thường được làm bằng vật liệu polyme như polyolefin, đòi hỏi độ bền cơ học cao, tính ổn định hóa học và tính thấm khí tốt.
5. Vật liệu phụ trợ khác
Ngoài các nguyên liệu thô chính nêu trên, việc sản xuất pin lithium-ion còn cần một số nguyên liệu phụ. Chúng bao gồm lá nhôm và lá đồng, đóng vai trò là bộ thu dòng điện, cũng như các vật liệu như CMC (natri carboxymethylcellulose) và PVDF (polyvinylidene fluoride), có chức năng như chất kết dính và vật liệu phủ.
Cuối cùng, trong quy trình sản xuất pin lithium-ion, một bước quan trọng là đặt các tế bào pin lithium-ion đã hoàn thiện và PCBA (Lắp ráp bảng mạch in) tích hợp cao, đầy đủ chức năng vào một vỏ thép được chuẩn bị sẵn đáp ứng các thông số kỹ thuật cụ thể. và các mô hình tiêu chuẩn. Bước này không chỉ đòi hỏi sự chú ý tỉ mỉ của người vận hành để đảm bảo định vị chính xác và lắp đặt ổn định các tế bào và bảng bảo vệ bên trong vỏ thép mà còn phải tuân thủ nghiêm ngặt các thông số kỹ thuật sản xuất để tránh mọi yếu tố có thể ảnh hưởng đến hiệu suất hoặc độ an toàn của pin. Tại thời điểm này, thông qua một loạt các bước quy trình phức tạp và chính xác, quy trình sản xuất pin lithium-ion đã hoàn tất.