リチウム電池の材質は？

厳密に言えば、リチウム電池は、リチウム金属電池とリチウムイオン電池の2種類に分けられます。これは、電極として金属リチウムを使用し、電極にイオン形態のリチウムイオン電池を使用するリチウムの存在によって定義されます。

リチウム金属電池は、金属リチウムの腐食や酸化により発電します。使い切ると廃棄され、充電できません。そのため、一次電池とも呼ばれます。リチウムイオン電池は、リチウムイオンの濃度の違いをエネルギーの貯蔵と放電に使用します。金属リチウムは電池に含まれていないため、リチウム二次電池とも呼ばれます。現在、携帯電話、カメラ、電動工具、電気自動車、エネルギー貯蔵、通信基地局、その他の充電式リチウム電池で使用されているのは、リチウムイオン電池です。市場で最も一般的に使用されているリチウム電池はリチウムイオン電池であり、誰もがリチウム電池と略して使用されます。リチウム電池は、主にリチウムイオン電池とも呼ばれます。

まず、リチウム電池の分類

1.市場で使用されている2つの分類方法：ポールピースの材質に応じて分類され、製品の外観に応じて分類されます。

A、ポールピースの素材で分類

陰極材料：リン酸鉄リチウム電池（LFP）、コバルト酸リチウム電池（LCO）、酸化リチウムマンガン電池（LMO）、（二元電池：コバルト酸リチウムニッケルマンガン/コバルト酸リチウムニッケル）、（三元：コバルト酸ニッケルマンガンリチウム酸電池（NCM）、ニッケルコバルトアルミニウムアルミン酸塩電池（NCA）

アノード材料：チタン酸リチウム電池（LTO）、グラフェン電池、ナノカーボンファイバー電池

市場に出回っているグラフェンの概念については、主にグラフェンベースのバッテリーを指します。つまり、グラフェンペーストをポールピースに追加するか、グラフェンコーティング層をセパレーターに追加します。ニッケル酸リチウムとマグネシウムベースの電池は基本的に市場に存在しません。

B、製品の外観で分類

に分けられます：円筒形、柔らかいバッグ、正方形。

円筒形および正方形の外側のパッケージは、ほとんどが鋼またはアルミニウムです。ソフトバッグの外箱はアルミプラスチックフィルムです。実際、ソフトバッグも正方形です。市場はアルミプラスチックフィルムをソフトバッグとして包装することに慣れており、ソフトバッテリーをポリマーバッテリーと呼ぶ人もいます。

円筒形リチウムイオン電池の場合、モデルは通常5桁です。最初の2桁はバッテリーの直径で、中央の2桁はバッテリーの高さです。単位はミリメートルです。たとえば、18650リチウム電池の直径は18 mm、高さは65mmです。

C、電解質材料の違いによる

リチウムイオン電池は、液体リチウムイオン電池（LIB）とポリマーリチウムイオン電池（PLB）に分類されます。

液体リチウムイオン電池は、液体電解質（主に現在の電力電池）を使用します。ポリマーリチウムイオン電池は、「乾燥」または「コロイド」のいずれかである固体ポリマー電解質に置き換えられており、現在、ほとんどがポリマーゲル電解質を使用しています。全固体電池に関しては、厳密に言えば、電極と電解質の両方が固体です。

D、バッテリーの実用性能で分類

パワーバッテリーとエネルギーバッテリー：エネルギーベースのバッテリーは、エネルギー密度が高いという特徴があり、主に高エネルギー出力に使用されます。パワータイプのバッテリーは、電力密度が高いという特徴があり、主に瞬間的な高出力と出力を備えたバッテリーに使用されます。プラグインハイブリッド車の登場により、電力エネルギーリチウム電池が登場しました。それは、より高いエネルギーを蓄えるためにバッテリーを必要とし、距離の純粋な電気駆動をサポートすることができ、またより良い電力特性を持ち、バッテリーが少ないときにハイブリッドモードに入ります。

簡単に理解すると、エネルギーの種類はマラソン選手に似ています。それは耐久性を必要とします、すなわち、それは大容量を必要とし、そしてそれは大電流放電性能を必要としません。するとパワータイプはスプリンターで破裂力ですが耐久性もあります。さもないと容量が小さすぎて遠くまで走りません。

第二に、リチウム電池の材料組成

4つの主要な材料：カソード材料、アノード材料、セパレーター、電解質

補助材料：NMP、銅箔、アルミ箔、アルミカバー、導電剤、接着剤、その他（EMD）。

第三に、製造プロセス

リチウム電池の製造工程は、電極製造、電池組立、活性化検出、電池組立の4つの主要な工程に分けることができます。その中で、電極シートは、正極シートと負極シートとを含み、主な工程は、バッチ処理、攪拌、コーティング、圧延、スリット、およびタブの工程を含む。

第四に、生産に必要な設備

リチウムイオン電池の製造工程によると、リチウムイオン機器は主にフロントエンド機器、ミッドエンド機器、バックエンド機器に分けられます。

フロントエンド機器は、主に真空ミキサー、コーター、ローラープレス、スリッターなどの電極製造プロセス用です。コーティングプロセスでは、攪拌されたスラリーを金属上に3μm未満の厚さに均一にコーティングする必要があります。スリットはスライスの表面にバリがないことを確認する必要があります。そうしないと、後続のプロセスに大きな影響があります。したがって、フロントエンド機器は、生産ライン全体の品質に関連するバッテリー製造のコア機器です。

ミッドエンド機器は、主にバッテリーコアの組み立てプロセスをカバーし、主に巻線機またはラミネート機、バッテリーコアインザシェルマシン、液体充填機、およびシーリング溶接装置を含みます。

バックエンド機器は主に、セルのアクティブ化、コンポーネントの検出、バッテリーパックへの組み立てなどのプロセスをカバーします。比較的言えば、ケーシング、シーリング、検査などのミドルエンドおよびバックエンド機器の機械は比較的単純であり、技術的要件は高くありません。

5、リチウム電池アプリケーション

それらは主に、デジタル、電力、エネルギー貯蔵の3つの主要なブロックに分けられます。

デジタル：携帯電話、タブレット、ラップトップ、電気玩具、MP3 / MP4、ヘッドホン、充電宝物、模型飛行機、モバイル電源など。

電力カテゴリ：主に電気自動車、電気自転車、新エネルギー車などを指します。

エネルギー貯蔵：主に基地局電力、クリーンエネルギー貯蔵、グリッド電力貯蔵、家庭用光貯蔵システムで使用されます。

リチウム電池は、今後さらに幅広い用途に使われると思います。