Litijeve baterije napajajo naše pametne telefone, električna vozila in drugo. Brez te tehnologije bi bili privezani na vtičnice.
V tem članku bomo razložili, kako so izdelane litijeve baterije, vključno z materiali, proizvodnja, in postopek sestavljanja.
Kaj so litij-ionske baterije?
Litij-ionske baterije so viri energije za ponovno polnjenje, ki za ustvarjanje napetosti uporabljajo litijeve ione. So med energijsko najgostejšo možnostjo polnilnih baterij z dolgo življenjsko dobo.
Šest različnih vrst litijevih baterij obstajajo. Pri Holo Battery uporabljamo predvsem kemijo NCM in LiFePO4.
Kateri materiali so potrebni za izdelavo litijeve baterije?
Litijeve baterije so v glavnem sestavljene iz naslednjih materialov:
Litijeve baterijske celice
Litijeve baterije v solarnih sistemih, električnih vozilih in avtodomih so sestavljene iz številnih manjših posameznih celic, od katerih ima vsaka anoda, katoda, in elektrolit. Proizvajalci te celice povežejo skupaj, da ustvarijo potrebno izhodno moč.
Baterije proizvajajo energijo, ko se elektroni premikajo od anode skozi elektrolit do katode. Anoda je oksidacijska kovina, katoda pa je običajno litijev oksid. Elektrolit, raztopina litijeve soli, dovaja odvečne elektrone za delovanje baterije.
Elektronika in komponente
Posamezne baterijske celice se prek žic in terminali. Celice’ pozitivni in negativni konci se povezujejo prek bakrenih in aluminijastih komponent, kar omogoča nemoten pretok elektronov.
Vsak paket baterij vsebuje tudi a Sistem za upravljanje baterije (BMS) ki spremlja temperaturo paketa in polnjenje/praznjenje posameznih celic.
Ohišje baterije
Ohišje baterije je kritičen element – ščiti baterije pred izpostavljenostjo zunanjim elementom, ki bi lahko motili delovanje baterije. Kompozitni materiali so lahki in odporni proti ognju, poškodbam ob trku in koroziji.
Kako so izdelane litijeve baterije?
Proizvodni proces za litijeve baterije je strog, od proizvodnje celic do sestavljanja paketa baterij, da se zagotovi varnost in zanesljivost.
Proizvodnja celic
Celice litijeve baterije se proizvajajo v več korakih:
1. Priprava materiala: surovine (katodni in anodni materiali, elektrolit, separator itd.) je treba pred mešanjem pripraviti in obdelati. To vključuje korake, kot so čiščenje, mletje in kalcinacija.
2. Mešanje: Aktivni material, prevodni dodatki, veziva in topila se združijo, da nastane brozga.
3. Prevleka: brozga se nanese na folijo zbiralnika toka in se posuši, da nastane porozna prevleka elektrode.
4. Rezanje: Prevlečena elektroda se nareže na rezine z uporabo stroja za rezanje z valji.
5. Zlaganje ali navijanje: Anoda, katoda in separator so bodisi zloženi bodisi zviti v spiralo, odvisno od vrste baterije.
6. Označevanje: Označene so pozitivne in negativne strani.
7. Vbrizgavanje elektrolita: V baterijo se vbrizga raztopina litijeve soli.
8. Zapiranje: Baterijska celica je zatesnjena in pripravljena za uporabo.
9. Oblikovanje: Po tesnjenju je baterija podvržena a “nastanek” postopek za aktiviranje materialov in stabilizacijo delovanja celice. To vključuje cikle polnjenja in praznjenja.
Sklop paketa baterij
Zdaj pa preučimo, kako so izdelani akumulatorji.
Proizvajalec privari celice na plošče na anodni in katodni strani, nato pa jih sestavi v pakete. Testirajo in uskladijo pakete, da oblikujejo želene amp ure.
Nato pakete sestavijo v ohišje, jih povežejo z BMS in preizkusijo polno baterijo, da zagotovijo varnost in zanesljivost.
Pomen kakovosti izdelave
Zagotavljanje varne, visoko zmogljive baterije zahteva strog postopek.
Litijeve baterije predstavljajo veliko varnostno tveganje, saj lahko napačna izdelava ali nepravilna uporaba povzroči toplotni beg – ogenj, ki ga je težko pogasiti.
Slabše baterije imajo tudi težave z zmogljivostjo.
Zato je pomembno, da dobite zaupanja vrednega proizvajalca baterij.
Pri Holo Battery vzdržujemo stroge standarde kakovosti, celice in baterije med proizvodnjo temeljito testiramo. Naš lastniški sistem za upravljanje baterije preprečuje nevarne pogoje delovanja.
pogosta vprašanja
Ali je mogoče litijeve baterije reciklirati?
Rabljene baterije je mogoče reciklirati za ponovno uporabo litija, vendar so postopki še vedno novi, zahtevni in dragi. Veliko litijevih baterij prav tako še ni doseglo konca svoje življenjske dobe, zato recikliranje še ni potrebno. Ker vse več baterij zahteva recikliranje, je izboljšanje procesov ključnega pomena za trajnostno prihodnost in preprečevanje izkopavanja zemeljskih virov. Podjetja iščejo boljše načine za ponovno uporabo baterij.
Ali lahko litij-ionske baterije eksplodirajo?
Da, litij-ionske baterije lahko eksplodirajo pod določenimi pogoji, kot so prekomerno polnjenje, pregrevanje, proizvodne napake in zunanje poškodbe. Zato so varnostni ukrepi med sestavljanjem, kot sta točkovno varjenje in vgradnja BMS, ključnega pomena za preprečevanje okvare baterije.
Kako dolgo zdržijo litij-ionske baterije?
Na splošno lahko litij-ionske baterije ob normalni uporabi zdržijo 2 do 5 let. Pravilna nega jim lahko še podaljša življenjsko dobo.
Sorodni članki:
