Материалы для сборки и изготовления li-ion аккумуляторов

Ожидается, что аккумуляторы будут соответствовать множеству критериев, предъявляемых к потребительской электронике и электромобилям. К ним относятся высокая мощность и плотность энергии, длительный срок службы, приемлемая скорость разряда, низкая стоимость и безопасность.

За последние несколько лет наши возможности по дешевому и быстрому производству литий-ионных элементов значительно возросли. Тем не менее, остается много возможностей для дальнейшего совершенствования технологии перезаряжаемых аккумуляторов за счет использования материалов нового поколения.

Технология литий-ионных аккумуляторов

В литий-ионных батареях ионы лития перемещаются от отрицательного электрода через электролит к положительному электроду во время разряда. При зарядке процесс меняется на противоположный. В литий-ионных батареях в качестве материала положительного электрода обычно используется материал, содержащий литий, а в качестве отрицательного электрода - графит.

Литий-ионный аккумулятор обладает очевидными технологическими преимуществами по сравнению с альтернативными химическими элементами, такими как свинцово-кислотный аккумулятор. Десятилетия исследований привели к созданию эффективной технологии хранения, которой она является и сегодня. Тем не менее, исследования и разработки материалов для аккумуляторных батарей продолжают расширять границы стоимости, плотности энергии, скорости разряда, срока службы и безопасности

Преимущества литий-ионных аккумуляторов

Литий-ионная технология в настоящее время является наиболее эффективной технологией накопления энергии в аккумуляторах. В результате литий-ионные аккумуляторы широко используются в небольшой электронике (смартфонах, ноутбуках, беспилотных летательных аппаратах) и электромобилях.

• Очень высокая плотность энергопотребления, которая в будущем может стать еще более высокой;
• Не требуется длительная зарядка новых аккумуляторов.
• Низкий уровень разряда, вдвое меньший, чем у никелевых аккумуляторов;
• Низкие требования к техническому обслуживанию – периодический разряд не требуется;
• Может быть сконфигурирован для выдачи очень высокого тока в таких областях применения, как электроинструменты.

Материалы для литий-ионных аккумляторов

катодные материалы: LFP, LCO, LMO, NMC, NCA
анодные материалы: графит, графенен, LTO
упаковочные материалы:  алюминиевая ламинированная фольга, корпуса для аккумуляторов монетного и цилиндрического типоразмера;
электролит: гексафторфосфат лития (LIPF₆), органические растворители;
литий для аккумуляторных батарей; LIOH, LI₂CO₃;
анодная фольга: медная, никевая;
катодная фольга; алюминиевая;
связующие: PVDF, SBR, CMC, LA132, LA133, PAA и др.