Добыча и обработка сырья
Процесс начинается с добычи основных компонентов, таких как литий, никель, кобальт и графит. Литий добывается из различных источников, включая соленые озера и рудные залежи. Кобальт и никель часто добываются вместе с другими металлами, такими как медь. Графит, используемый для анодов, также добывается и очищается до необходимой степени чистоты.
После добычи сырье подвергается очистке и химической обработке. Например, литий гидроксид и литий карбонат являются основными химическими соединениями, используемыми для производства катодов. Кобальт и никель также проходят через процессы очистки для удаления примесей.
Производство катодов и анодов
Катоды и аноды являются основными компонентами литиевых батарей. Катод состоит из соединения лития с другими металлами, такими как никель, кобальт или марганец. Аноды, как правило, изготавливаются из графита. Для создания катодов и анодов используется метод, называемый «мокрой химией», при котором химические вещества смешиваются в растворе, затем осаждаются и сушатся.
После получения катодного и анодного материалов, они измельчаются в порошок, который затем наносится на металлические фольги. Эти фольги служат токопроводящими основами для катодов и анодов.
Сборка элементов батареи
Сборка элементов начинается с нанесения слоя сепаратора между катодом и анодом. Сепаратор предотвращает короткое замыкание, не мешая ионам лития перемещаться между электродами. Катоды и аноды обматываются вместе с сепаратором и помещаются в металлические или пластиковые корпуса.
Затем элементы заполняются электролитом, который играет ключевую роль в переносе ионов лития между катодом и анодом. После заполнения электролитом корпуса герметизируются, что предотвращает утечку.
Тестирование и контроль качества
После сборки каждый элемент батареи проходит через ряд тестов на проверку качества. Эти тесты включают проверку напряжения, емкости, сопротивления и целостности корпуса. Некоторые батареи также проходят испытания на ударопрочность и устойчивость к вибрациям, особенно если они предназначены для использования в транспорте.
Сборка батарейных модулей и систем
После проверки качества элементы батареи объединяются в модули и системы, которые затем устанавливаются в конечные устройства, такие как электромобили или электровелосипеды. Этот этап включает соединение элементов, установку систем управления батареей (BMS) и обеспечение безопасности.
Производство литиевых тяговых батарей — это сложный процесс, требующий высокого уровня технической компетенции и строгого контроля качества. С развитием технологий и увеличением спроса на электротранспорт, процесс производства продолжает совершенствоваться, что ведет к улучшению характеристик и снижению стоимости батарей.
