Pin lithium ion đóng vai trò quan trọng trong nhiều sản phẩm như điện thoại, xe máy,... Vậy bạn có tò mò làm thế nào để chế tạo pin lithium ion không?
Lithium - ion được biết đến với mật độ năng lượng cao, khả năng sạc lại và tuổi thọ dài. Chính vì vậy, sản phẩm được ứng dụng rất nhiều trong đời sống như trong xe máy điện, xe đạp điện, thiết bị điện tử,... Vậy bạn có bao giờ từ hỏi dòng pin này được sản xuất như thế nào chưa? Hãy đọc những chia sẻ dưới đây của CNSG để biết rõ hơn về quy trình chế tạo pin lithium ion nhé.
Tìm hiểu đơn giản về pin lithium ion
Pin lithium ion (LIB) là loại pin có khả năng sạc lại và được nhiều hãng lớn lựa chọn sử dụng để phát triển sản phẩm của mình. Dòng pin này có cấu tạo đơn giản chỉ với chất điện phân (LiPF6 và dung môi hữu cơ), dải phân cách và cực âm, cực dương.
Mặc dù có cấu tạo đơn giản là vậy, thế nhưng dòng pin này lại có dung lượng lớn, đem đến hiệu suất và tuổi thọ cao, vượt trội hơn rất nhiều dòng pin khác.
Lịch sử hình thành và phát triển của LIB được đánh dấu qua các dấu mốc quan trọng sau:
-
Năm 1870, điện cực - bộ phận quan trọng của pin được tạo ra bởi một nhà hóa học người Anh tên M. Stanley Whittingham. Tuy nhiên, vì chi phí sản xuất cao nên quá trình nghiên cứu loại pin này không thể ứng dụng vào thực tế.
-
Năm 1980, pin LIB đã được tạo thành nhờ John Goodenough. Ông đã để các ion Li di chuyển từ điện cực này sang điện cực khác.
-
Năm 1983, một phát minh mới được ra đời và được xem là tiền thân của công nghệ chế tạo pin Lithium ion hiện tại. Cha đẻ của phát minh này là nhà khoa học Akira Yoshino.
-
Năm 1991, pin lithium chính thức được ra mắt do công ty Sony Energytec sản xuất.
Tìm hiểu cơ bản về pin LIB và nguồn gốc phát triển
Quy trình chế tạo pin lithium ion chi tiết
Việc chế tạo pin lithium ion sẽ diễn ra với các bước sau đây:
Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu
Bước đầu tiên trong quá trình chế tạo pin lithium ion đó là khai thác nguyên liệu thô để tạo thành điện cực. Theo phòng thí nghiệm năng lượng quốc gia, nguyên liệu thô được sử dụng để sản phẩm pin lithium là lithium, than chì, coban và manga.
Ngoài ra, pin lithium được cấu tạo bởi điện cực anot và catot. Trong đó, anot được làm từ vật liệu gốc carbon như than chì và catot được làm từ các oxit kim loại như lithium, coban và mangan.
Tuy nhiên, trong bước này cần đảm bảo các nguyên liệu có chất lượng và tính đồng nhất cao nhất. Điều này nhằm giúp sản phẩm hoạt động đồng đều và hiệu quả, tránh nguy cơ mất cân bằng khi vận hành.
Các nguyên liệu sản xuất pin cần có độ đồng nhất, chất lượng cao
Bước 2: Sản xuất điện cực
Các nguyên liệu thô sau khi đã được chuẩn bị xong sẽ được trộn, nung nóng, làm mát và được thêm các vật liệu kết dính khác. Việc làm này nhằm tạo ra vật liệu có đặc tính và cấu trúc phù hợp để chế tạo pin lithium ion.
Tiếp đó, các nhà sản xuất sẽ tiến hành chuẩn bị bùn. Công đoạn này sẽ được thực hiện bằng cách cho các chất phụ gia dẫn điện và chất kết dính vào máy trộn chuyên dụng. Sau đó, hỗn hợp bùn sẽ được cho chảy qua một khuôn rãnh và phủ lên lá kim loại (cực dương là lá đồng, cực âm là lá nhôm), rồi được sấy khô để loại bỏ dung môi.
Bản chất của hỗn hợp bùn là cực dương gốc nước, do đó quá trình sấy khô loại bỏ dung môi sẽ không làm ảnh hưởng đến môi trường. Đó là lý do vì sao LIB được mệnh danh là loại pin thân thiện với môi trường.
Cuối cùng, đưa sản phẩm đến lò chân không để loại bỏ toàn bộ lượng nước dư thừa, tránh xảy ra phản ứng phụ.
Bước 3: Lắp ráp tế bào
Hình dáng của pin lithium hiện nay rất đa dạng, chẳng hạn như hình trụ, hình lăng trụ,... Do đó, tùy vào từng hình dáng mong muốn mà các nhà sản xuất sẽ cuộn các lá cực dương - âm với bộ phận phân tách. Lưu ý, bộ phận này sẽ nằm giữa 2 cực để tạo thành cấu trúc của tế bào.
Tiếp theo, các mẫu đồng và nhôm được hàn lên 2 cực bằng phương pháp siêu âm hoặc điện trở. Công đoạn này nhằm tạo điều kiện cho các ion lithium di chuyển giữa 2 cực.
Cuối cùng, pin được bao bọc kín nhằm ngăn rò rỉ và tránh nhiễm bẩn. Kết thúc bước này, quy trình chế tạo pin lithium ion về cơ bản đã hoàn tất.
Bước 4: Kích hoạt điện hóa
Bước cuối cùng trong quy trình chế tạo pin lithium ion đó là kích hoạt điện hóa. Trong bước này, các nhà sản xuất sẽ sạc và xả các cell mới để kích hoạt dung dịch điện phân và tạo thành pha điện phân rắn (SEI) trên cực dương.
Đây là bước vô cùng quan trọng bởi lẽ pin có khả năng sạc nhanh và an toàn hay không đều phụ thuộc vào SEI trong bước này.
Cuối cùng, trước khi đưa sản phẩm ra thị trường cần kiểm soát chất lượng và thử nghiệm. Quá trình này sẽ bao gồm các việc như thử nghiệm hiệu suất, thử nghiệm an toàn,... Nếu không thấy bất cứ sai sót gì, sản phẩm sẽ được đưa ra thị trường.
Kích hoạt điện hóa là bước quan trọng trong chế tạo pin lithium ion
Lời kết
Hiện nay hầu hết các doanh nghiệp đều dựa vào quy trình chế tạo pin lithium ion 4 bước trên để sản xuất sản phẩm. CNSG tin rằng thông qua bài viết này, bạn đọc sẽ có thêm kiến thức về pin lithium.
THÔNG TIN LIÊN HỆ:
Địa chỉ: Số 4, lô i5, Đ.DD5, P. Tân Hưng Thuận, Quận 12
Hotline: 0987 115 148
Website: https://xenangnhapkhau.com/
Email: Congnghiepsg@gmail.com
Xem thêm các bài viết tương tự:
Học lái xe nâng bao nhiêu tiền? Cập nhật bảng giá mới nhất
Xe máy điện dùng pin lithium là gì? Có nên sử dụng không?
Tuổi thọ pin lithium là bao lâu? 8 mẹo kéo dài tuổi thọ
Chia sẻ cách sạc pin lithium đúng, chuẩn, tăng tuổi thọ
[Giải đáp] Xe đạp điện chạy bằng pin lithium có thật sự tốt?
Xe nâng bánh xích - Khắc chế của các địa hình khắc nghiệt