חומרי הגלם של סוללות ליתיום נטענות כוללים בעיקר את הקטגוריות הבאות:
1. חומר אלקטרודה חיובי
חומר הקתודה הוא אחד מחומרי הגלם הקריטיים ביותר בסוללות ליתיום, הקובע את צפיפות האנרגיה והמתח של הסוללה. חומרים קתודה נפוצים הם:
1, ליתיום קובלטאט (LCO): יש לו קיבולת ספציפית גבוהה ומתח הפעלה גבוה, אך העלות גבוהה, וישנן בעיות בטיחות וחיי מחזור מסוימות.
2, ליתיום מנגנט (LMO): צפיפות אנרגיה גבוהה, אך היציבות ירודה יחסית, צריך להוסיף הרבה אלקטרוליט כדי לאזן את ההתנגדות הפנימית.
3, ליתיום ברזל פוספט (LFP): בטיחות גבוהה וחיי מחזור ארוכים, וחומרי גלם בשפע, עלות נמוכה, אך צפיפות אנרגיה נמוכה יותר, ביצועי טמפרטורה נמוכה גרועים.
4, חומרים טרנריים: כגון ליתיום ניקל קובלט מנגן (NCM) וליתיום ניקל קובלט אלומינאט (NCA), שילוב של היתרונות של מגוון חומרים, עם צפיפות אנרגיה גבוהה, צפיפות הספק גבוהה וביצועי מחזור טובים יותר.
בתחום ייצור סוללות ליתיום-יון, AVEnergy מצטיינת בייצור של חומרים קתודיים מתקדמים, כאשר היצע הדגל שלה הוא חומר קתודי ליתיום ליתיום טריני בעל ביצועים גבוהים וצפיפות אנרגיה גבוהה. מורכב מניקל (Ni), קובלט (Co) ומנגן (Mn), או לחילופין ניקל, קובלט ואלומיניום (Al), ביחסים מדויקים. הודות להרכב הכימי הייחודי והתכונות המבניות שלו, הוא מציג יתרונות משמעותיים בהגברת תפוקת האנרגיה, הארכת חיי מחזור ואופטימיזציה של ביצועי הסוללה הכוללים. באמצעות מחקר ופיתוח טכנולוגיים בלתי פוסקים לצד מאמצי אופטימיזציה מתמשכים, Anwei מחויב לספק איכות מעולה של קתודה ליתיום משולשת. חומרים העונים על הדרישות המגוונות של השוק תוך מתן פתרונות אנרגיה חזקים למערכות אחסון אנרגיה וכן מכשירים אלקטרוניים ניידים שונים.
2. חומר אלקטרודה שלילי
חומרי אלקטרודה שליליים נבחרים בדרך כלל מתוך גרפיט או חומרים אחרים המבוססים על פחמן, כמו גם על בסיס סיליקון, על בסיס פח וחומרים חדשים אחרים. ביניהם:
1, גרפיט: עם ביצועים ומוליכות מוטבעים של ליתיום טובים, ועלות נמוכה, זה כיום חומר האנודה הנפוץ ביותר. עם זאת, ישנה בעיה של חדירת ליתיום לא אחידה.
2, חומרים מבוססי סיליקון: בעלי יכולת תיאורטית גבוהה, אך מתמודדים עם בעיות כמו הרחבת נפח ויציבות מחזור ביישומים מעשיים.
3, ליתיום טיטנאט: יש את היתרונות של צפיפות אנרגיה גבוהה, חיי מחזור טובים ובטיחות, אבל המחיר גבוה יחסית.
בתהליך הייצור של סוללות ליתיום-יון, שלב הכנה מוקדם קריטי כולל שימוש בציוד ערבוב מיוחד כדי למזג דק את חומרי הקתודה והאנודה בנפרד. שלב זה חיוני מכיוון שהוא משפיע ישירות על האיכות והיעילות של תהליכים הבאים כגון ציפוי, סלילה והרכבה. באופן ספציפי, חומרי קתודה מורכבים בדרך כלל מחומרים פעילים, חומרים מוליכים ומקשרים, אותם יש לערבב באופן יסודי ואחיד במיקסר יעיל בתנאי טמפרטורה, לחות ומהירות סיבוב ספציפיים. זה מבטיח שהחומרים הפעילים מפוזרים באופן שווה ליצירת תרסיס ציפוי אידיאלי. באופן דומה, הערבוב של חומרי האנודה פועל לפי עקרונות דומים, אך בשל הבדלים בהרכב הכימי ובדרישות הביצועים שלהם, פרמטרי הערבוב והתוספים עשויים להשתנות. באמצעות תהליך ערבוב מדויק זה, מונח בסיס מוצק לשלב הציפוי הבא, המאפשר לציפוי של חומרי הקתודה והאנודה להיות אחיד ורציף על קולטי הזרם, ובכך להבטיח את היציבות והעקביות של ביצועי סוללת הליתיום-יון.
3.אלקטרוליט
האלקטרוליט משמש כתווך להובלת ליתיום יון בסוללות ליתיום-יון, ותכונותיו משפיעות ישירות על קיבולת הסוללה, ההתנגדות הפנימית והבטיחות של הסוללה. האלקטרוליטים הנפוצים מורכבים מממיסים אורגניים ומלחי ליתיום, כגון ליתיום הקספלואורופוספט. בנוסף, סוגים חדשים של אלקטרוליטים, כגון אלקטרוליטים במצב מוצק, נמצאים כעת בפיתוח.
4.מפריד
המפריד הוא מרכיב חיוני בסוללות ליתיום-יון, הממוקם בין הקתודה לאנודה כדי לבודד אותם ולמנוע קצר חשמלי. יחד עם זאת, המבנה המיקרו-נקבי על המפריד מאפשר ליוני ליתיום לעבור בחופשיות, מה שמבטיח את ביצועי הטעינה והפריקה של הסוללה. חומרים מפרידים עשויים בדרך כלל מחומרים פולימריים כגון פוליאולפינים, הדורשים חוזק מכני גבוה, יציבות כימית וחדירות גזים טובה.
5. חומרי עזר אחרים
מלבד חומרי הגלם העיקריים שהוזכרו לעיל, ייצור סוללות ליתיום-יון מצריך גם מספר חומרי עזר. אלה כוללים רדיד אלומיניום ורדיד נחושת, המשמשים כקולטי זרם, וכן חומרים כמו CMC (carboxymethylcellulose sodium) ו-PVDF (polyvinylidene fluoride), שמתפקדים כחומרי קשירה וחומרי ציפוי.
לבסוף, בתהליך הייצור של סוללות ליתיום-יון, שלב חשוב הוא להציב את תאי סוללת הליתיום-יון המושלמים ואת ה-PCBA (Printed Circuit Board Assembly) המשולב מאוד, הפונקציונלי במלואו, בתוך מעטפת פלדה שהוכנה מראש העונה על מפרטים ספציפיים. ודגמים סטנדרטיים. שלב זה דורש לא רק תשומת לב קפדנית מהמפעילים כדי להבטיח מיקום מדויק והתקנה יציבה של התאים ולוח ההגנה בתוך מעטפת הפלדה, אלא גם הקפדה על מפרטי הייצור כדי למנוע כל גורם שעלול להשפיע על ביצועי הסוללה או הבטיחות. בשלב זה, באמצעות סדרה של שלבי תהליך מורכבים ומדויקים, מסתיים תהליך הייצור של סוללות ליתיום-יון.