Công nghệ sản xuất pin lithium - Khám phá quy trình chi tiết

Hiện nay công nghệ sản xuất pin lithium đã có những bước phát triển mạnh mẽ giúp nâng cao năng suất, độ bền và độ an toàn cho pin. Cùng tìm hiểu kỹ hơn nhé.

Pin lithium thực chất đã được phát minh từ năm 1970, tuy nhiên vì hạn chế về chi phí và trình độ nên chúng chưa được phổ biến. Mãi sau này khi công nghệ sản xuất pin lithium trở nên hiện đại hơn, sản phẩm mới xuất hiện rộng rãi trong cuộc sống. Cùng CNSG đi tìm hiểu quy trình tạo nên dòng pin tiên tiến này nhé.

Lịch sử của công nghệ sản xuất pin lithium

Pin lithium là một loại pin sạc tiên tiến, có hiệu quả về mặt năng suất, trọng lượng, thời gian sạc và độ thân thiện cao. Do đó, sản phẩm đang dần thay thế pin axit - chì và trở thành loại pin được ưa chuộng nhất hiện nay.

Pin lithium thực chất đã xuất hiện từ những năm 1970. Lúc này, M. Stanley Whittingham - một nhà hóa học người Anh đã cho Titan sunfua kết hợp với Lithi và tạo ra điện cực - bộ phận quan trọng của pin lithium. Tuy nhiên quá trình này đòi hỏi nhiều chi phí và sinh ra nhiều chất khó chịu, độc hại (hidro sunfua) do đó nó đã thất bại.

Đến năm 1980, một giáo sư vật lý người Mỹ John Goodenough đã đổi Titan sunfua thành hợp chất Lithium Coban Oxit. Lúc này các ion Li di chuyển từ điện cực này sang điện cực khác, từ đó hoàn thiện pin lithium.

Ba năm sau, vào 1983 tiền thân của công nghệ sản xuất pin lithium - (LIB) hiện tại đã được ra đời. Chủ nhân của công nghệ này là Akira Yoshino - một nhà khoa học của Nhật Bản. Ông đã tạo ra một viên pin không chứa ion làm cực dương, thay vào đó, sử dụng lithium coban oxit và polyacetylene.

Đến năm 1991, công ty Sony Energytec chính thức cho ra mắt pin lithium với 4 dạng khác nhau: hình trụ lớn hoặc nhỏ, hình phẳng và hình lăng trụ. Nhờ nhiều ưu điểm nổi bật nên sản phẩm đã phổ biến cho đến tận bây giờ.

Các mốc thời gian quan trọng trong công nghệ sản xuất pin lithium

Điểm qua các công nghệ sản xuất pin lithium

Hiện nay trên thị trường đang sử dụng 2 công nghệ sản xuất pin lithium chính, đó là:

• Công nghệ NMC: Sử dụng công nghệ này để sản xuất pin sẽ giúp sản phẩm có mật độ năng lượng cao, kích thước nhỏ gọn. Chính vì vậy, sản phẩm thường được sử dụng trong các sản phẩm xe nâng hàng. Tuy nhiên, điểm trừ của công nghệ NMC là dễ bắt lửa và khả năng nổ cao.

• Công nghệ LFP: Công nghệ này đem đến hiệu suất điện hóa tốt với điện trở thấp cho pin. Cùng với đó là dòng điện cao, vòng đời dài, khả năng ổn định nhiệt tốt, tăng độ an toàn.

So sánh 2 công nghệ pin lithium chính hiện nay

Ngoài ra, để giúp người sử dụng biết rõ hơn về 2 công nghệ này, chúng tôi đã lập bảng so sánh sau đây:

Công nghệ sản xuất pin lithium gồm những quy trình nào?

Mặc dù pin lithium có nhiều loại và nhiều công nghệ sản xuất khác nhau. Tuy nhiên quá trình cho ra một sản phẩm pin hoàn chỉnh đều bao gồm những bước sau:

Chuẩn bị nguyên liệu

Để sản xuất một sản phẩm pin lithium cần đến những nguyên liệu sau:

• Lithium: Kim loại lithium được khai thác từ các mỏ khoáng sản. Trong quá trình khai thác cần đảm bảo an toàn, tuân thủ theo các tiêu chuẩn môi trường.

• Vật liệu điện cực: Thường thấy nhất là các hợp chất kim loại như Cobalt Oxide (LiCoO2), Lithium Iron Phosphate (LiFePO4) và Graphite. Những hợp chất này thường được khai thác từ các nguồn quặng.

• Chất điện ly: Thường được làm từ muối Lithium hòa tan trong dung môi hữu cơ, chúng có khả năng dẫn ion Lithium giữa các điện cực.

• Vật liệu đóng gói: Gồm có vỏ pin, màng ngăn và các bộ phận khác. Vật liệu đóng gói cần có độ bền cao, khả năng cách điện và chống cháy nổ tốt để đảm bảo an toàn và hiệu quả hoạt động của pin.

Chế tạo điện cực

Sau khi đã chuẩn bị xong các nguyên liệu, con người sẽ bắt tay vào công nghệ sản xuất pin lithium bằng cách chế tạo điện cực. Công đoạn này sẽ bao gồm các việc sau:

• Trộn nguyên liệu: Các loại vật liệu như hoạt tính (AM), chất phụ gia dẫn điện và chất kết dính sẽ được trộn đều thông qua máy chuyên dụng. Sau đó, đồng nhất với dung môi để thu được hỗn hợp sệt. Lưu ý, quá trình này cần đảm bảo sự đồng nhất, các thành phần được phân tán đều.

• Chế tạo cực âm - dương: Hỗn hợp vừa thu được ở phía trên sẽ được cho chảy qua một khuôn rãnh, sau đó phủ đều trên 2 mặt của bộ thu dòng điện. Đối với cực dương, hỗn hợp sẽ được phủ lên 1 tấm nhôm và sấy khô. Đối với cực âm, hỗn hợp được phủ lên một tấm đồng.

• Bước cuối cùng trong công đoạn này là đưa chúng đến lò chân không nhằm loại bỏ toàn bộ lượng nước dư thừa. Từ đó đảm bảo không xảy ra các phản ứng phụ, giảm thiểu tình trạng ăn mòn, tăng tuổi thọ cho pin.

Lắp ráp pin

Khi đã hoàn tất công đoạn chế tạo điện cực, bước tiếp theo trong công nghệ sản xuất pin lithium là lắp ráp pin. Bước này sẽ bao gồm các hành động sau:

• Tạo cuộn điện cực: Điện cực dương - âm được cuộn lại cùng màng ngăn. Quá trình này đòi hỏi độ chính xác, cẩn thận cao, tránh làm rách hay hư hỏng điện cực.

• Đổ dung dịch điện ly vào giữa các điện cực để tạo ra môi trường dẫn ion.

• Kết nối điện các cell, lắp đặt hệ thống quản lý, đặt các mô-đun vào khung bảo vệ.

• Sử dụng phương pháp hàn laser hoặc hàn nhiệt để hàn kín vỏ pin, ngăn ngửa sự rò rỉ khí và chất điện ly.

Kích hoạt pin

Đầu tiên, pin sẽ được sạc và xả nhiều lần trong một thời gian và trong một cường độ dòng điện nhất định. Việc làm này nhằm kích hoạt các phản ứng hóa học bên trong và cải thiện hiệu suất.

Sau đó, pin được kiểm tra về các thông số như dung lượng, điện áp, độ an toàn và các thông số khác. Công đoạn này có tác dụng loại bỏ những viên pin lỗi, đảm bảo pin đúng tiêu chuẩn, đạt an toàn.

Cuối cùng, pin được đóng gói và xuất ra thị trường.

4 công đoạn trong quy trình sản xuất pin lithium

Lời kết

Hiện nay công nghệ sản xuất pin lithium ngày càng phát triển giúp sản phẩm được nâng cao về chất lượng và số lượng. Hứa hẹn khi ứng dụng pin lithium vào trong xe nâng sẽ đem đến những trải nghiệm tốt nhất.

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:

Bàn nâng hạ thủy lực: Khái niệm, cấu tạo và ứng dụng

So sánh các loại pin lithium - Đâu là lựa chọn tối ưu nhất?

Cấu tạo xi lanh thủy lực, nguyên lý hoạt động và ứng dụng

Bảo dưỡng két nước làm mát xe nâng đúng, hạn chế hư hỏng

Kích thước càng xe nâng: Các thông số phổ biến hiện nay

Thời gian sạc xe nâng điện bao lâu thì đầy?