Lithium batteries power our smartphones, electric vehicles, and more. Without this technology, we’d be tethered to outlets.
In this article, we will explain how lithium batteries are made, covering the materials, produksjon, and assembly process.
What Are Lithium-Ion Batteries?
Lithium-ion batteries are rechargeable power sources that use lithium ions to generate voltage. They are among the most energy-dense and long-lifespan rechargeable battery options.
Six different types of lithium batteries exist. Here at Holo Battery, we mainly use NCM and LiFePO4 chemistry.
What Materials Are Needed to Make a Lithium Battery?
Lithium batteries primarily consist of the following materials:
Lithium Battery Cells
Lithium batteries in solar systems, EVs, and RVs are made of many smaller individual cells, each with an anode, cathode, and elektrolytt. Manufacturers link these cells together to create the required power output.
Batteries generate power as electrons move from the anode through the electrolyte to the cathode. The anode is an oxidizing metal, and the cathode is typically a lithium oxide. The electrolyte, a lithium salt solution, supplies the excess electrons for the battery to function.
Electronics and Components
Individual battery cells connect to form a larger, more powerful battery pack through wires and terminals. The cells’ positive and negative ends link via copper and aluminum components, allowing electrons to flow smoothly.
Hver batteripakke inneholder også en Batteristyringssystem (BMS) som overvåker pakkens temperatur og lading/utlading av individuelle celler.
Batterihus
Batterihuset er et kritisk element – den beskytter batteriene mot eksponering for ytre elementer som kan forstyrre batteriets funksjon. Komposittmaterialer er lette og motstandsdyktige mot brann, kollisjonsskader og korrosjon.
Hvordan lages litiumbatterier?
Produksjonsprosessen for litiumbatterier er streng, fra celleproduksjon til batteripakkemontering, for å sikre sikkerhet og pålitelighet.
Celleproduksjon
Litiumbattericeller produseres gjennom en rekke trinn:
1. Materialforberedelse: Råvarene (katode- og anodematerialer, elektrolytt, separator, etc.) trenger forberedelse og bearbeiding før blanding. Dette involverer trinn som rensing, sliping og kalsinering.
2. Blanding: Aktivt materiale, ledende tilsetningsstoffer, bindemidler og løsemidler kombineres for å lage en slurry.
3. Belegg: Oppslemmingen belegges på en strømkollektorfolie og tørkes for å danne et porøst elektrodebelegg.
4. Skjæring: Den belagte elektroden kuttes i skiver ved hjelp av en rulleskjæremaskin.
5. Stabling eller vikling: Anoden, katoden og separatoren er enten stablet eller viklet til en spiral, avhengig av batteritype.
6. Merking: De positive og negative sidene er markert.
7. Injeksjon av elektrolytt: En litiumsaltløsning sprøytes inn i batteriet.
8. Forsegling: Battericellen er forseglet og klar til bruk.
9. Dannelse: Etter forsegling gjennomgår batteriet en “formasjon” prosess for å aktivere materialene og stabilisere cellens ytelse. Dette innebærer lade- og utladingssykluser.
Batteripakkemontering
La oss nå undersøke hvordan batteripakker er laget.
Produsenten sveiser celler til plater på både anode- og katodesiden, og setter dem deretter sammen til pakker. De tester og matcher pakkene for å danne de ønskede ampere-timene.
Deretter setter de sammen pakkene i et etui, kobler dem til BMS og tester hele batteriet for å sikre sikkerhet og pålitelighet.
Viktigheten av produksjonskvalitet
Å sikre et trygt batteri med høy ytelse krever streng prosess.
Litiumbatterier utgjør store sikkerhetsrisikoer, da feilaktig produksjon eller feil bruk kan utløse termisk løping – en brann som er vanskelig å slukke.
Subpar-batterier har også ytelsesproblemer.
Derfor er det viktig å få en pålitelig batteriprodusent.
Hos Holo Battery opprettholder vi strenge kvalitetsstandarder, og tester celler og batterier grundig under produksjon. Vårt proprietære batteristyringssystem forhindrer farlige driftsforhold.
Vanlige spørsmål
Er litiumbatterier resirkulerbare?
Brukte batterier kan resirkuleres for å gjenbruke litium, men prosessene er fortsatt nye, utfordrende og kostbare. Mange litiumbatterier har heller ikke nådd slutten av levetiden, så resirkulering er ennå ikke nødvendig. Ettersom flere batterier krever resirkulering, er forbedring av prosessene avgjørende for en bærekraftig fremtid og for å unngå utvinning av jordens ressurser. Bedrifter finner bedre måter å gjenbruke batterier på.
Kan litium-ion-batterier eksplodere?
Ja, litium-ion-batterier kan eksplodere under visse forhold som overlading, overoppheting, produksjonsfeil og ekstern skade. Så sikkerhetstiltak under montering, som punktsveising og innbygging av et BMS, er avgjørende for å forhindre batterisvikt.
Hvor lenge varer litium-ion-batterier?
Generally, lithium-ion batteries can last 2 to 5 years with normal use. Proper care can extend their lifespan even further.
Relaterte artikler:
