مواد اولیه مورد استفاده در ساخت باتری های لیتیوم یونی

باتری های نیکل متال هیدرید
با حذف فلز سمی کادمیوم از ترکیب اصلی باتری، باتری های نیکل فلز هیدرید تولید شد که سمی نبودن آن می تواند نقطه مثبتی در تولید این نوع باتری باشد. باتری های نیکل متال هیدرید شباهت زیادی به نوع قبلی یعنی نیکل کادمیوم دارند و قابل شارژ هستند. ظرفیت این نوع باتری ها افزایش یافته و شارژ سریع یکی از ویژگی های خوب آنهاست. البته به سرعت تخلیه می شوند و نیاز به تعداد زیادی شارژ در روز دارند که باعث کوتاه شدن عمر این باتری ها می شود.

باتری های لیتیومی
باتری‌های لیتیومی مدت‌هاست که وجود داشته‌اند و یکی از اولین باتری‌های مورد استفاده در گوشی‌های هوشمند هستند. این باتری ها از یک الکترود مثبت (اکسید لیتیوم کبالت، فسفات آهن لیتیوم یا اکسید منگنز لیتیوم)، یک الکترود منفی (معمولا گرافیت) و یک الکترولیت (کربنات اتیلن، کربنات دی اتیل) استفاده می کنند.

الکترولیت در یک حلال آلی بین الکترودها ذخیره می شود. کل باتری توسط یک قاب فلزی محکم پیچیده شده است. همچنین یک مدار حفاظتی برای تنظیم ولتاژ و جریان باتری در محدوده ایمن تعبیه شده است. این باتری ها به دو نوع لیتیوم یون و لیتیوم پلیمری تقسیم می شوند که در زیر توضیح داده شده است:

باتری های لیتیوم یونی

باتری لیتیوم یون مخفف Li-ion یا LIB، خانواده ای از باتری های قابل شارژ است که در آن یون های لیتیوم هنگام تخلیه از الکترود منفی به الکترود مثبت و هنگام شارژ وارونه حرکت می کنند.

باتری‌های موبایل که نسل جدید و توسعه‌یافته باتری‌های موبایل هستند، قابل شارژ هستند و به دلیل تولید در اندازه‌ها و وزن‌های مختلف، توسط طراحان و سازندگان باتری برای انواع گوشی‌های موبایل باز نگه داشته شده‌اند. از این رو ساخت گوشی های باریک و سبک نیز در دستور کار تولیدکنندگان تلفن همراه قرار گرفت.

در باتری‌های لیتیوم یونی، یون‌های لیتیوم هنگام شارژ از الکترود مثبت به الکترود منفی حرکت می‌کنند و در هنگام تخلیه برعکس عمل می‌کنند. ولتاژ خروجی این باتری معمولا 3.7 ولت است و در گوشی های جدید استفاده می شود. باتری های لیتیوم یونی نسبت به نسل قبل دارای پیشرفت هایی مانند شارژ سریع، تخلیه کندتر و جلوگیری از شارژ بیش از حد هستند که از ویژگی های خوب این باتری است و تنها مشکل و عیب آن ها قیمت بالای آن ها است. تبدیل می شود.

مواد اولیه مورد استفاده در ساخت باتری های لیتیوم یونی
مواد تشکیل دهنده باتری لیتیوم یون بسیار خاص است. اکثر مواد خام باتری لیتیوم یون دارای زنجیره تامین طولانی هستند.

تولید باتری های لیتیوم یونی بیشتر بر پایه لیتیوم و کبالت است. لیتیوم تقریباً به طور جهانی به عنوان یک ماده کاتد و همچنین یک الکترولیت استفاده می شود و به طور گسترده در باتری های لیتیوم یون استفاده می شود.

منگنز با وجود متوسط ​​عملکرد کاتد نوع LMO با درصد بالای منگنز عملکرد نسبتاً خوبی دارد. عمده استفاده از مواد کاتدی NMC علیرغم شدت کمتر آن در مقایسه با LMOها است.

در بین فلزات اصلی، نیکل بهترین عملکرد را دارد. نیکل ماده اصلی در کاتدهای NMC و NCA است که متداول ترین مواد کاتدی مورد استفاده هستند.

گرافیت یک ماده آند غنی فعال است. رایج ترین ماده ای که به عنوان الکترود منفی عمل می کند گرافیت است. ساختار صفحات اتم های کربن که آرایش شش ضلعی دارند و رسانای الکتریسیته هستند.

معمولاً سه نوع قطب مثبت یا کاتد وجود دارد. اکسید لیتیوم کبالت یا اکسیدهای مشابه در لایه ها، پلی الکترولیت ها مانند فسفات آهن لیتیوم و اسپینل ها مانند اکسید لیتیوم منیزیم.

مس در باتری های لیتیوم یونی در فویل کلکتور و در اتصالات و قطعات کاربردی استفاده می شود.

آلومینیوم همچنین در کلکتورها و در بدنه باتری استفاده می شود.