リチウムイオン電池の製造工程の汚染

充電式電池として知られるリチウムイオン電池は、1970年代に化学者Mスタンリーウィッティンガムによって最初に提案されました。リチウムイオン電池は、携帯型電子機器や電気自動車に使用されています。これらのタイプのバッテリーは、軍事および航空宇宙用途でも人気が高まっています。バッテリーは、非充電式バッテリーである金属バッテリーと比較すると、1つの電極材料である挿入化合物を使用しています。リチウムイオン電池はエネルギー密度が高く、自己放電が少ないという特徴があり、メモリに影響を与えません。これは、最大の電気化学ポテンシャルを持つ最軽量のバッテリーとしても知られています。バッテリーの最も有益な機能は、それが異常なエネルギーを提供する負極を備えていたことです。バッテリーにはいかなる種類のメモリーもありませんし、形を保つために運動する必要もありません。これは、バッテリーが燃料計アプリケーションにより適しているのに役立ちます。携帯電話やデジタルカメラに最適です。リチウムイオン電池のシンプルさと、マルチセル設計よりもコスト削減に役立ちます。リチウムイオン電池を効果的に開発するには何年もかかります。バッテリーにはさまざまな利点があり、幅広い範囲で使用できる成熟度に達しています。

リチウムイオン電池の原料

次のようなリチウムイオン電池に使用される材料：

カソード材料

カソード材料は、LiCoO2、LiMn2O4、LiO2などのリチウム金属酸化物とバナジウム酸化物、オリビン、および再充電可能なリチウム酸化物に含まれています。酸化物には、リチウムイオン電池に最も適した材料としても知られているニッケルとコバルトも含まれていました。電圧の安定性を高めるのに役立ちます。バッテリーに含まれるマンガンは、高熱による低コストの代替品に役立ちます。酸化バナジウムはまた、大きな容量と優れた反応速度を持っています。

アノード材料

この材料には、グラファイト、シリコン、リチウム、金属間化合物、およびリチウム合金材料が含まれています。リチウム材料は、最もストレートな材料の1つです。炭素質アノードは、低コストで入手しやすい最も陽極性の材料です。容量を増やすためにグラファイトとカーボンの使用が使用されており、コストもかかります。合金と金属間化合物の使用により、容量が増加しましたが、劇的なボリュームも示しています。

電解質

電解質は、安全で長持ちするバッテリーに必要であり、電解質バッテリーを使用すると、高電圧と高温に耐えることができます。また、リチウムイオンに高い移動度を提供するのにも役立ちます。バッテリーには、ポリマー、液体、および固体電解質も含まれています。液体電解質は最高の性能を持ち、沸点が低く、熱安定性のために考慮されています。高分子電解質は、より高い電圧の抵抗のために複合材料と混合され、また高粘度を持っています。

固体電解質は、低温を下げるのに役立つため、結晶ガラスとセラミックガラスです。固体電解質を使用するためには、挙動を得るために特別な堆積条件と温度が必要であり、それを使用します。

セパレーター

2種類の電極を分離するのに役立つため、名前に従って機能します。これは短絡を回避するのに役立ち、他にも多くの安全機能があります。 1つ目は、安定性を失うことなく細孔を溶かすサーマルシャットダウンです。

電池製造工程

バッテリーの製造では、次のような手順に従います。

電極コーティング

この最初のアノードとカソードはリチウム電池と呼ばれ、同じプロセスで製造されます。活性電極材料は、両面からコーティングされています。アノードはカーボンを使用して形成され、カソードはリチウム金属酸化物を使用して形成されます。アノードに銅、カソードにアルミニウムを使用し、バッテリーに直接使用されます。

セルアセンブリ

最初のステップでは、アノードとカソードの間にセパレーターが装備されています。次に、2つの基本電極が形状に応じて使用されます。プリズムセルは積み重ねられた構造で使用され、円筒形セルはスパイラルで使用されます。

形成

セルが組み立てられると、セルは少なくともサイクルの制御された充電と放電に置かれ、材料の働きを活性化します。形成データの時点で、セルのようなインピーダンスのパフォーマンス、収集された容量、および品質の記録。

プロセス制御

バッテリーが厳密な制御と厳しい許容誤差を備えていることが非常に重要です。バッテリーの物理的な損傷、汚染、電極のバリを防ぐのに役立ちます。バッテリーを安全に使用できるようにし、高温によって発生する可能性のある危険な活動を防ぎます。

リチウムイオン電池の製造プロセスの汚染と解決策

高度な技術は多くの興奮レベルを提供していますが、それはまた環境に有害な環境汚染を引き起こします。

天然資源の枯渇

バッテリーの最初の影響は、リチウムを採掘するときに自然に影響を与えます。人々の要求を満たすために、オペレーターはリチウムを高率で抽出しており、それが自然界に問題を引き起こしています。まず、小さな石を砕いてから、バッテリーグレードのリチウムに変換しました。しかし、より多くのエネルギーの影響で、再生可能エネルギーによる緩和に役立ち、採掘作業での電力の増加にも役立ちます。山や地下からのリチウムの抽出の問題は、環境にプラスの影響を与えています。現在、人々は環境保護に役立つより環境に優しい技術を選択しています。高度な技術は、そのようなタイプのバッテリーを製造するための特別なスキルとトレーニングを生み出しています。

後遺症の汚染

地面からリチウムを抽出するために使用される化学物質は、その場所の近くにある川にも影響を及ぼします。また、川や小川に生息する何千もの魚や牛にも影響を及ぼします。同様に、有害ガスの放出で空気に影響を与えています。

堅牢な河川監視ソリューションによって制御でき、結果のリスクを最小限に抑えるのにも役立ちます。現在、研究者たちは、環境への影響が少ないが、バッテリーに電力を供給するための新しく高度な方法を模索しています。また、環境への悪影響を少なくするために、バッテリーの再生可能な革命を生み出しています。