Terminologie und Erklärung der Lithiumbatterieindustrie: Teil 1

Dec 10, 2024 Eine Nachricht hinterlassen

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Lithium-Ionen-Akku:Es handelt sich um einen Batterietyp, der Materialien verwendet, die Lithiumionen-Insertions-/Extraktionsreaktionen als aktive Materialien für positive und negative Elektroden durchlaufen können, und organische Elektrolyte oder Polymerelektrolyte verwendet, die Lithiumsalze enthalten. Es handelt sich um eine Sekundärbatterie (dh eine wiederaufladbare Batterie), deren Funktion hauptsächlich auf der Bewegung von Lithiumionen zwischen den positiven und negativen Elektroden beruht.

 

 

Zelle:bezieht sich auf das Grundgerät und die Einheit, die chemische Energie direkt in elektrische Energie umwandelt, auch Batteriezelle genannt. Es ist die Grundkomponente einer Batterie und erzeugt durch interne chemische Reaktionen elektrische Energie.

 

 

Lithiumzelle:Ein Batterietyp, der Lithiummetall oder eine Lithiumlegierung als positives/negatives Elektrodenmaterial und eine nichtwässrige Elektrolytlösung verwendet. Unter ihnen sind Lithium-Ionen-Batterien (LIBs) die am weitesten verbreiteten. Sie enthalten kein metallisches Lithium, sondern verwenden Lithiumlegierungsmetalloxide als positive Elektrodenmaterialien und Graphit als negative Elektrodenmaterialien und erreichen den Lithiumionentransport durch nichtwässrige Elektrolyte.

 

 

Primärzelle:Ein Gerät, das durch Redoxreaktionen elektrischen Strom erzeugt und chemische Energie in elektrische Energie umwandelt, indem es die Elektrodenpotentialdifferenz zwischen den Elektroden nutzt.

 

 

Sekundärzelle:Ein elektrochemisches Gerät, das chemische Energie speichern und bei Bedarf elektrische Energie abgeben kann. Es wandelt beim Laden elektrische Energie in chemische Energie um und speichert sie. Anschließend wandelt es beim Entladen zur Ausgabe chemische Energie in elektrische Energie um.

 

 

Brennstoffzelle:Ein Gerät, das die chemische Energie von Brennstoff und Oxidationsmittel (normalerweise Sauerstoff) durch elektrochemische Reaktionen direkt in elektrische Energie umwandelt. Dieser Umwandlungsprozess ist nicht durch den Carnot-Zyklus begrenzt und weist daher eine hohe Energieumwandlungseffizienz auf.

 

 

Alkalische Zelle:Eine Batterie, die eine chemische Reaktion zwischen Zink und Mangandioxid nutzt, um elektrische Energie zu erzeugen. Es kann sich um eine Primär- oder Sekundärbatterie handeln. Das Hauptmerkmal dieses Batterietyps besteht darin, dass sein Elektrolyt alkalisch ist, wobei üblicherweise eine wässrige Kaliumhydroxidlösung (KOH) als Elektrolyt verwendet wird, daher der Name „Alkalibatterie“.

 

 

Trockenzelle:Auch als Primärbatterie bekannt, handelt es sich um eine Art Voltaikbatterie, die mithilfe eines bestimmten Absorptionsmittels (z. B. Sägemehl oder Gelatine) ihren Inhalt zu einer Paste verarbeitet, die nicht überläuft, um Gleichstrom zu erzeugen.

 

 

Festelektrolytzelle:Es handelt sich um einen Batterietyp, der Festelektrolyte anstelle herkömmlicher Flüssigelektrolyte verwendet. Je nach Verfestigungsgrad können Festkörperbatterien in Halbfestkörperbatterien und alle Festkörperbatterien unterteilt werden. Halbfestkörperbatterien reduzieren den Elektrolytverbrauch gegenüber Flüssigbatterien und erhöhen den Einsatz von Verbundelektrolyten; Alle Festkörperbatterien verzichten vollständig auf den ursprünglichen Elektrolyten und verwenden Festelektrolyte mit positiven und negativen Elektroden, die durch dünne Filme getrennt sind.

 

 

Vollständig wiederaufladbarer Li-Ionen-Festkörperakku:Wie der Name schon sagt, handelt es sich um eine Lithium-Ionen-Batterie, bei der sich sowohl die Elektroden (positive und negative Elektroden) als auch der Elektrolyt in festem Zustand befinden. Dieser Batterietyp besteht aus drei Teilen: positivem Elektrodenmaterial, Festelektrolyt und negativem Elektrodenmaterial und enthält keine flüssigen Bestandteile. Die positive Elektrode besteht üblicherweise aus Lithiummetall oder Lithiumionenverbindungen, während die negative Elektrode aus Kohlenstoffmaterialien oder Lithiumtitanatsalzen besteht. Festelektrolyte bestehen aus anorganischen Feststoffen wie Oxiden, Sulfiden oder Phosphaten.

 

 

Wiederaufladbarer Li-Ionen-Gel-Polymer-Akku:Es handelt sich um eine Art Lithium-Ionen-Batterie, die einen Gel-Polymer-Elektrolyten als Ionenleitungsmedium verwendet. Dieser Batterietyp ähnelt strukturell den flüssigen Lithium-Ionen-Batterien, der Hauptunterschied liegt jedoch im Elektrolyten. Gel-Polymer-Elektrolyt besteht aus einer Mischung aus Polymer und Salz und kann Weichmacher und andere Zusatzstoffe enthalten, um die Ionenleitfähigkeit zu verbessern. Der Elektrolyt kann „trocken“ oder „kolloidal“ sein, bei den meisten davon handelt es sich um Polymer-Gel-Elektrolyte.

 

 

Halbfestkörper-Li-Ionen-Akku:bezieht sich auf eine Batterie, bei der eine Elektrode keinen flüssigen Elektrolyten und die andere Elektrode flüssigen Elektrolyten enthält oder bei der die Masse oder das Volumen des Festelektrolyten in einer einzelnen Zelle die Hälfte der Gesamtmasse oder des Gesamtelektrolytvolumens in der Zelle ausmacht. Dieser Batterietyp vereint einige Eigenschaften von Flüssig- und Festkörperbatterien, behält die hohe Ionenleitfähigkeit von Flüssigbatterien bei und verfügt gleichzeitig über die hohe Sicherheit und strukturelle Stabilität von Festkörperbatterien.

 

 

Münz-Li-Ionenzelle:Auch bekannt als Lithium-Ionen-Knopfzelle oder Knopfbatterie, handelt es sich um einen Batterietyp mit kleinen Außenabmessungen, großem Durchmesser und geringer Dicke. Das Funktionsprinzip basiert auf dem reversiblen Ein- und Ausschleusen von Lithiumionen zwischen der positiven und negativen Elektrode. Beim Laden werden Lithiumionen aus dem Material der positiven Elektrode deinterkaliert, bewegen sich durch den Elektrolyten zur negativen Elektrode und werden in das Material der negativen Elektrode eingebettet. Beim Entladen werden Lithiumionen von der negativen Elektrode freigesetzt und kehren über den Elektrolyten zur positiven Elektrode zurück, während Elektronen über einen externen Stromkreis von der negativen Elektrode zur positiven Elektrode fließen und so elektrische Energie erzeugen.

 

 

Geleerolle:Eine Jelly Roll ist eine röhrenförmige Struktur, die zur Unterstützung und zum Schutz von Rollenmaterialien verwendet wird und typischerweise eine zylindrische oder konische Form hat.

 

 

Zelle kann:Als wichtiger Bestandteil einer Batterie dient es hauptsächlich der Verpackung und dem Schutz des Elektrolyten und der Elektroden im Inneren der Batterie.

 

 

Zellendeckel:Dabei handelt es sich um eine speziell für Batterien entwickelte Abdeckung, deren Hauptfunktion darin besteht, die interne Struktur und die Schaltkreise der Batterie zu schützen, das Eindringen äußerer Faktoren wie Staub, Feuchtigkeit oder andere Schadstoffe in die Batterie zu verhindern und so den normalen Betrieb der Batterie zu beeinträchtigen . Es wird normalerweise oben oder an der Seite der Batterie installiert, um die interne Abdichtung oder den Verriegelungsmechanismus sicherzustellen.

 

 

Deckeldichtmasse:Eine chemische Substanz oder Mischung, die speziell zum Verschließen der Öffnung eines Batteriegehäuses verwendet wird. Zu seinen Hauptfunktionen gehören der Schutz des Batterieinneren, die Abdichtung und die Verbesserung der Batteriesicherheit.

 

 

Elektrode:Dabei handelt es sich um ein experimentelles Gerät zur Erkennung elektrischer Signale, zur Durchführung elektrischer Stimulation und zur Aufzeichnung der Nervenzellaktivität. Es wird häufig in verschiedenen Bereichen wie Biotechnologie, medizinischer Ausrüstung, elektronischen Produkten und Automobilen eingesetzt. Entsprechend ihrer unterschiedlichen Funktionen und Verwendungsmethoden können Elektrodenblätter in verschiedene Typen unterteilt werden, z. B. Aufzeichnungselektroden, Elektrostimulationselektroden, Referenzelektroden, Erdungselektroden usw. Darüber hinaus können Elektrodenblätter entsprechend den unterschiedlichen Materialien und Verwendungszwecken in verschiedene Arten unterteilt werden weiter unterteilt in verschiedene Typen wie selbstklebende Elektrodenfolien, Silikon-Elektrodenfolien, leitfähige Elektrodenfolien, Vlies-Elektrodenfolien usw.

 

 

Positive Elektrode:Normalerweise bezeichnet man eine Elektrode mit hohem Potential, die Wirkstoffe enthält, die bei der Entladung Reduktionsreaktionen eingehen. Es ist eine Schlüsselkomponente in Lithium-Ionen-Batterien zur Speicherung und Freisetzung von Lithium-Ionen.

 

 

Negative Elektrode:Normalerweise bezeichnet man eine Elektrode mit hohem Potential, die Wirkstoffe enthält, die bei der Entladung Reduktionsreaktionen eingehen. Bei einer Batterie ist die negative Elektrode das Ende mit niedrigerem Potenzial. Beim Entladen gibt die negative Elektrode Elektronen ab und nimmt Lithiumionen von der positiven Elektrode auf.

 

 

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Eisenlithiumphosphat:Es handelt sich um ein Elektrodenmaterial für Lithium-Ionen-Batterien mit der chemischen Formel LiFePO4 (LFP). Es bietet die Vorteile einer hohen Energiedichte, einer hohen Sicherheit und einer langen Lebensdauer.

 

 

Nickel-Kobalt-Mangan:Nickel-Kobalt-Mangan ist ein wichtiges ternäres positives Elektrodenmaterial für Lithium-Ionen-Batterien mit der chemischen Formel LiNixCoyMn1-x-yO2. Mit höherer spezifischer Kapazität und geringeren Kosten als einzelne positive Elektrodenmaterialien. Lithiumkobaltoxid ist eines der am häufigsten verwendeten Batteriematerialien, doch die Kobaltressourcen werden immer knapper und teurer, und die Verwendung von Lithiumkobaltoxidbatterien birgt Sicherheitsrisiken.

 

 

Material der negativen Graphitelektrode:Aufgrund seiner hervorragenden Leitfähigkeit und chemischen Stabilität ist es zu einem der am häufigsten verwendeten negativen Elektrodenmaterialien in Lithium-Ionen-Batterien geworden. Es kann Lithium-Ionen reversibel ein- und auslagern und so beim Lade- und Entladevorgang die Speicherung und Abgabe elektrischer Energie bewerkstelligen. Die Kristallstruktur von Graphit ist stabil und weist einen großen Molekülabstand auf, der mit der Insertion und Entfernung von Lithiumionen kompatibel ist. Gleichzeitig sorgt seine große spezifische Oberfläche für eine große elektrochemische Reaktionsoberfläche, was zur Verbesserung der Energiedichte und Leistungsdichte von Batterien beiträgt.

 

 

Harter Kohlenstoff:Harter Kohlenstoff ist Kohlenstoff, der nach einer Hochtemperaturbehandlung nicht graphitiert und dessen innere Kristallanordnung mit großen Zwischenschichtabständen ungeordnet ist. Diese einzigartige Struktur ermöglicht es der negativen Elektrode aus hartem Kohlenstoff, mehr Ladung bei gleichem Volumen zu speichern, wodurch die Energiedichte und Lebensdauer der Batterie verbessert wird.

 

 

Weicher Kohlenstoff:bezieht sich auf amorphen Kohlenstoff, der unter Hochtemperaturbedingungen (normalerweise über 2500 Grad) graphitiert werden kann. Weiche Kohlenstoffmaterialien haben eine geringere Kristallinität (dh Graphitierungsgrad) und eine höhere reversible spezifische Kapazität, im Allgemeinen mehr als 300 mAh/g. Darüber hinaus weisen weiche Kohlenstoffmaterialien auch eine gute Verträglichkeit mit Elektrolyten auf, was zur Verbesserung der Zyklenstabilität von Batterien beiträgt.

 

 

Tab:Es handelt sich um einen Metallleiter in einer Batterie, der die positiven und negativen Elektroden aus dem Inneren der Zelle herausführt. Seine Form ähnelt einem „Ohr“, daher der Name. Ji'er besteht normalerweise aus einem Metallstreifen und einem Gummistreifen. Der Metallstreifen dient der Leitfähigkeit, während der Gummistreifen beim Abdichten und Verbinden eine Rolle spielt.

 

 

Bindemittel:Auch als Klebstoff oder Bindemittel bekannt, ist ein Stoff, der zwei oder mehr Materialien durch physikalische oder chemische Reaktionen fest miteinander verbinden kann. Eine Mischung, die typischerweise aus mehreren Komponenten besteht, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Grundmaterialien.

 

 

Lösungsmittel:Unter Lösungsmitteln in Batteriequalität versteht man hochreine organische Verbindungen, die zur Herstellung von Elektrolytlösungen in Batterien verwendet werden. Als Träger für Elektrolyte können Lösungsmittel Elektrolytsalze auflösen und die Ionenleitung zwischen den positiven und negativen Elektroden der Batterie fördern und so den normalen Betrieb und die normale Leistung der Batterie gewährleisten.

 

 

Leitfähiges Mittel:Eine leitfähige Substanz, die während der Elektrodenherstellung hinzugefügt wird, um eine gute Lade- und Entladeleistung der Elektrode sicherzustellen. Es spielt eine Rolle beim Sammeln von Mikroströmen zwischen aktiven Substanzen sowie zwischen aktiven Substanzen und Stromkollektoren, verringert den Kontaktwiderstand von Elektroden, beschleunigt die Bewegungsgeschwindigkeit von Elektronen und verbessert effektiv die Migrationsgeschwindigkeit von Lithiumionen in Elektrodenmaterialien, wodurch die Aufladung und verbessert wird Entladeeffizienz der Elektroden.

 

 

Zusatzstoff:Additive für Lithiumbatterien können aufgrund ihrer Funktionen und Wirkungen in verschiedene Typen eingeteilt werden, darunter hauptsächlich filmbildende Additive, funktionelle Additive, Sicherheitsadditive usw.

 

  • Filmbildender Zusatzstoff

 

Definition:Es wird hauptsächlich zur Bildung einer stabilen und dichten Festelektrolytmembran (SEI) auf der Oberfläche von Elektroden verwendet, um den direkten Kontakt zwischen Elektroden und Elektrolyten zu verhindern und so interne Kurzschlüsse in Batterien zu vermeiden.

 

Häufige Typen:wie Ethylencarbonat (EC), Propylencarbonat (PC) usw.

 

  • Funktionelle Zusatzstoffe

 

Definition:Wird hauptsächlich zur Verbesserung bestimmter Batterieleistungen verwendet, z. B. zur Erhöhung der Batteriekapazität, zur Verbesserung der Lade- und Entladeeffizienz der Batterie und zur Verlängerung der Batterielebensdauer.

 

Häufige Typen:Dazu gehören Tenside, Rheologiemittel, Partikelverstärker, Netz- und Dispergiermittel usw.

 

  • Sicherheitszusätze

 

Definition:Wird hauptsächlich zur Verbesserung der Sicherheitsleistung von Batterien verwendet, z. B. als Flammschutzmittel, Explosionsschutzmittel usw.

 

Häufige Typen:wie LiAlO2, LiBOB, LiPF6 usw.

 

 

Kupferfolie:Kupferfolie für Lithiumbatterien ist eine metallische Kupferfolie, die durch Elektrolyse hergestellt und mit Kupferrohstoffen oberflächenbehandelt wird. Die Dicke liegt normalerweise unter 18 Mikrometern und die am häufigsten verwendete Kupferfolie liegt unter 12 Mikrometern. Es dient sowohl als Träger für aktive Materialien der negativen Elektrode als auch als Stromkollektor für die Elektronensammlung und -leitung der negativen Elektrode in Lithium-Ionen-Batterien, was einen erheblichen Einfluss auf den Herstellungsprozess der negativen Elektrode und die elektrochemische Leistung von Lithium-Ionen-Batterien hat.

 

 

Aluminiumfolie:Lithium-Ionen-Batterie-Aluminiumfolie bezieht sich auf die positive Elektrodenfolie von Lithium-Ionen-Batterien, bei der es sich um eine nicht modifizierte positive Elektrodenfolie mit einer Dicke von etwa 0,01 mm handelt, die auch als Stromkollektor-Aluminiumfolie bekannt ist. Der Stromkollektor ist eine der Kernkomponenten von Lithiumbatterien. Seine Hauptfunktion besteht darin, den vom aktiven Material der Batterie erzeugten Strom zu sammeln, um eine größere Stromabgabe nach außen zu ermöglichen, und erfordert gleichzeitig einen ausreichenden Kontakt mit dem aktiven Material . In Lithiumbatterien wird Aluminiumfolie aufgrund ihrer hervorragenden Leitfähigkeit, Duktilität und Korrosionsbeständigkeit häufig als Stromkollektor für die positive Elektrode verwendet.

 

 

Bodendichtungsisolator:Wie der Name schon sagt, handelt es sich um eine Dichtung, die sich an der Unterseite einer Lithiumbatterie befindet. Es wird hauptsächlich verwendet, um die Lücken innerhalb der Batterie zu füllen, die durch Größen- und Materialunterschiede zwischen den Komponenten entstehen, und verbessert so die Kompressibilität und Sicherheitsleistung der Batterie. Zu den Funktionen der Bodendichtungen von Lithiumbatterien gehören insbesondere die Abdichtung, Isolierung, Befestigung und Stoßdämpfung.

 

 

Band:Es handelt sich um ein häufig verwendetes druckempfindliches Klebeband im Zwischenproduktionsprozess von Lithiumbatteriezellen, wie z. B. Wickeln/Laminieren, Schalenschweißen und Versiegeln. Seine Hauptfunktion besteht darin, Lithiumbatteriekomponenten zu isolieren, zu befestigen und verschiedene Teile innerhalb der Batterie zu schützen.

 

 

Mittelstift:Es handelt sich um eine wichtige Komponente im Inneren einer Lithiumbatterie. Sie befindet sich in der Mitte der Batterie und dient zum Verbinden der Plus- und Minuspole der Batterie sowie als Kanal für die Stromübertragung. Zu seinen Hauptfunktionen gehören Stromübertragung, Strukturunterstützung und Wärmemanagement.

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