Terminologi Dan Penjelasan Industri Baterai Lithium: Bagian 1

Dec 10, 2024 Tinggalkan pesan

640

 

 

Baterai litium ion:Merupakan jenis baterai yang menggunakan bahan yang dapat mengalami reaksi penyisipan/ekstraksi ion litium sebagai bahan aktif elektroda positif dan negatif, serta menggunakan elektrolit organik atau elektrolit polimer yang mengandung garam litium. Ini adalah baterai sekunder (yaitu baterai yang dapat diisi ulang) yang terutama mengandalkan pergerakan ion litium antara elektroda positif dan negatif agar dapat berfungsi.

 

 

Sel:mengacu pada perangkat dan unit dasar yang secara langsung mengubah energi kimia menjadi energi listrik, juga dikenal sebagai sel baterai. Ini adalah komponen dasar yang membentuk baterai, menghasilkan energi listrik melalui reaksi kimia internal.

 

 

sel litium:Jenis baterai yang menggunakan logam litium atau paduan litium sebagai bahan elektroda positif/negatif dan larutan elektrolit tidak berair. Diantaranya, baterai lithium-ion (LIB) adalah yang paling banyak digunakan. Mereka tidak mengandung litium logam, tetapi menggunakan oksida logam paduan litium sebagai bahan elektroda positif dan grafit sebagai bahan elektroda negatif, dan mencapai transpor ion litium melalui elektrolit non-air.

 

 

Sel primer:Suatu alat yang menghasilkan arus listrik melalui reaksi redoks, yang mengubah energi kimia menjadi energi listrik dengan memanfaatkan beda potensial elektroda antar elektroda.

 

 

Sel sekunder:Perangkat elektrokimia yang dapat menyimpan energi kimia dan melepaskan energi listrik bila diperlukan. Ia mengubah energi listrik menjadi energi kimia selama pengisian dan menyimpannya, dan kemudian mengubah energi kimia menjadi energi listrik selama pemakaian untuk keluaran.

 

 

Sel bahan bakar:Perangkat yang secara langsung mengubah energi kimia bahan bakar dan oksidan (biasanya oksigen) menjadi energi listrik melalui reaksi elektrokimia. Proses konversi ini tidak dibatasi oleh siklus Carnot sehingga mempunyai efisiensi konversi energi yang tinggi.

 

 

Sel basa:Baterai yang menggunakan reaksi kimia antara seng dan mangan dioksida untuk menghasilkan energi listrik. Ini bisa berupa baterai primer atau sekunder. Ciri utama baterai jenis ini adalah elektrolitnya bersifat basa, biasanya menggunakan larutan berair kalium hidroksida (KOH) sebagai elektrolitnya, oleh karena itu dinamakan "baterai alkaline".

 

 

sel kering:Dikenal juga dengan sebutan baterai primer, merupakan jenis baterai volta yang menggunakan bahan penyerap tertentu (seperti serbuk gergaji atau agar-agar) untuk membuat isinya menjadi pasta yang tidak meluap, sehingga dapat menghasilkan arus searah.

 

 

Sel elektrolit padat:Ini adalah jenis baterai yang menggunakan elektrolit padat, bukan elektrolit cair tradisional. Menurut tingkat pemadatannya, baterai solid-state dapat dibagi menjadi baterai semi-solid dan semua baterai solid-state. Baterai semipadat mengurangi jumlah elektrolit yang digunakan berdasarkan baterai cair dan meningkatkan penggunaan elektrolit komposit; Semua baterai solid state sepenuhnya menghilangkan elektrolit asli dan menggunakan elektrolit padat, dengan elektroda positif dan negatif dipisahkan oleh lapisan tipis.

 

 

Semua baterai Li ion solid state yang dapat diisi ulang:Seperti namanya, ini mengacu pada baterai lithium-ion yang elektrodanya (elektroda positif dan negatif) dan elektrolit keduanya dalam keadaan padat. Baterai jenis ini terdiri dari tiga bagian: bahan elektroda positif, bahan elektrolit padat, dan bahan elektroda negatif, serta tidak mengandung komponen cair apa pun. Elektroda positif biasanya terbuat dari logam litium atau senyawa litium-ion, sedangkan elektroda negatif terbuat dari bahan karbon atau garam litium titanat. Elektrolit padat terdiri dari bahan padat anorganik seperti oksida, sulfida, atau fosfat.

 

 

Baterai Li ion isi ulang polimer gel:ini adalah jenis baterai lithium ion yang menggunakan elektrolit polimer gel sebagai media konduksi ion. Baterai jenis ini secara struktural mirip dengan baterai lithium-ion cair, namun perbedaan utamanya terletak pada elektrolitnya. Elektrolit polimer gel terdiri dari campuran polimer dan garam, dan dapat ditambahkan bahan pemlastis dan bahan tambahan lainnya untuk meningkatkan konduktivitas ionik. Elektrolitnya bisa "kering" atau "koloid", yang sebagian besar merupakan elektrolit gel polimer.

 

 

Baterai Li ion setengah solid state:mengacu pada baterai yang satu elektrodanya tidak mengandung elektrolit cair dan elektroda lainnya mengandung elektrolit cair, atau dimana massa atau volume elektrolit padat dalam satu sel menyumbang setengah dari total massa atau volume elektrolit dalam sel. Baterai jenis ini menggabungkan beberapa karakteristik baterai cair dan solid-state, mempertahankan konduktivitas ionik yang tinggi dari baterai cair sekaligus memiliki keamanan tinggi dan stabilitas struktural baterai solid-state.

 

 

Sel koin Li ion:juga dikenal sebagai sel koin lithium-ion atau baterai kancing, adalah jenis baterai dengan dimensi luar kecil, diameter besar, dan ketebalan tipis. Prinsip kerjanya didasarkan pada penyisipan dan ekstraksi ion litium yang dapat dibalik antara elektroda positif dan negatif. Selama pengisian, ion litium dideinterkalasi dari bahan elektroda positif, dipindahkan ke elektroda negatif melalui elektrolit, dan dimasukkan ke dalam bahan elektroda negatif; Selama pelepasan, ion litium dilepaskan dari elektroda negatif dan kembali ke elektroda positif melalui elektrolit, sedangkan elektron mengalir dari elektroda negatif ke elektroda positif melalui sirkuit eksternal, menghasilkan energi listrik.

 

 

Bolu gulung pakai sele halus:Jelly roll adalah struktur tubular yang digunakan untuk menopang dan melindungi bahan gulungan, biasanya berbentuk silinder atau kerucut.

 

 

Sel dapat:Sebagai komponen penting baterai, baterai terutama digunakan untuk mengemas dan melindungi elektrolit dan elektroda di dalam baterai.

 

 

Tutup sel:Ini adalah penutup yang dirancang khusus untuk baterai, yang fungsi utamanya adalah melindungi struktur internal dan sirkuit baterai, mencegah faktor eksternal seperti debu, kelembapan, atau polutan lainnya masuk ke dalam baterai, sehingga mempengaruhi pengoperasian normal baterai. . Biasanya dipasang di bagian atas atau samping baterai untuk memastikan mekanisme penyegelan atau penguncian internal.

 

 

Senyawa penyegel tutup:Bahan atau campuran kimia yang khusus digunakan untuk menutup bukaan casing baterai. Fungsi utamanya termasuk melindungi bagian dalam baterai, memberikan penyegelan, dan meningkatkan keamanan baterai.

 

 

Elektroda:Merupakan peralatan eksperimen yang digunakan untuk mendeteksi sinyal listrik, melakukan rangsangan listrik, dan merekam aktivitas sel saraf. Ini banyak digunakan di berbagai bidang seperti bioteknologi, peralatan medis, produk elektronik, dan mobil. Menurut fungsi dan cara penggunaannya yang berbeda, lembaran elektroda dapat dibagi menjadi berbagai jenis, seperti elektroda perekam, elektroda stimulasi listrik, elektroda referensi, elektroda pembumian, dll. Selain itu, menurut bahan dan kegunaannya yang berbeda, lembaran elektroda dapat dibuat. selanjutnya dibagi menjadi berbagai jenis seperti lembaran elektroda berperekat, lembaran elektroda silikon, lembaran elektroda konduktif, lembaran elektroda non-anyaman, dll.

 

 

Elektroda positif:biasanya mengacu pada elektroda dengan potensial tinggi yang mengandung zat aktif yang mengalami reaksi reduksi selama pelepasan. Ini adalah komponen kunci yang digunakan dalam baterai litium-ion untuk menyimpan dan melepaskan ion litium.

 

 

Elektroda negatif:biasanya mengacu pada elektroda dengan potensial tinggi yang mengandung zat aktif yang mengalami reaksi reduksi selama pelepasan. Dalam baterai, elektroda negatif adalah ujung dengan potensial lebih rendah. Selama pelepasan, elektroda negatif melepaskan elektron dan menerima ion litium dari elektroda positif.

 

 

641

 

Besi litium fosfat:Merupakan bahan elektroda untuk baterai lithium-ion, dengan rumus kimia LiFePO4 (LFP). Ia memiliki keunggulan kepadatan energi yang tinggi, keamanan yang tinggi, dan umur yang panjang.

 

 

Nikel Kobalt Mangan:Nikel kobalt mangan adalah bahan elektroda positif terner utama untuk baterai litium-ion, dengan rumus kimia LiNixCoyMn1-x-yO2. Memiliki kapasitas spesifik lebih tinggi dan biaya lebih rendah dibandingkan bahan elektroda positif unit. Litium kobalt oksida adalah salah satu bahan baterai yang paling banyak digunakan, namun sumber daya kobalt menjadi semakin langka, mahal, dan terdapat bahaya keselamatan dalam penggunaan baterai litium kobalt oksida.

 

 

Bahan elektroda negatif grafit:Karena konduktivitas dan stabilitas kimianya yang sangat baik, bahan ini telah menjadi salah satu bahan elektroda negatif yang paling umum digunakan dalam baterai lithium-ion. Ini dapat memasukkan dan menghilangkan ion litium secara terbalik, sehingga mencapai penyimpanan dan pelepasan energi listrik selama proses pengisian dan pengosongan. Struktur kristal grafit stabil, dengan jarak molekul besar yang kompatibel dengan penyisipan dan pengupasan ion litium. Pada saat yang sama, luas permukaan spesifiknya yang besar menghasilkan permukaan reaksi elektrokimia yang besar, yang membantu meningkatkan kepadatan energi dan kepadatan daya baterai.

 

 

Karbon keras:Karbon keras adalah karbon yang tidak mengalami grafitisasi setelah perlakuan suhu tinggi, dan susunan kristal internalnya tidak teratur dengan jarak antar lapisan yang besar. Struktur unik ini memungkinkan elektroda negatif karbon keras menyimpan lebih banyak muatan pada volume yang sama, sehingga meningkatkan kepadatan energi dan daya tahan baterai.

 

 

Karbon lunak:mengacu pada karbon amorf yang dapat dibuat grafit pada kondisi suhu tinggi (biasanya lebih besar dari 2500 derajat). Bahan karbon lunak memiliki kristalinitas yang lebih rendah (yaitu derajat grafitisasi) dan kapasitas spesifik reversibel yang lebih tinggi, umumnya lebih besar dari 300mAh/g. Selain itu, bahan karbon lunak juga memiliki kompatibilitas yang baik dengan elektrolit, sehingga membantu meningkatkan stabilitas siklus baterai.

 

 

tab:Ini adalah konduktor logam dalam baterai yang mengeluarkan elektroda positif dan negatif dari dalam sel. Bentuknya mirip dengan "telinga", itulah namanya. Ji'er biasanya terdiri dari strip logam dan strip karet. Strip logam digunakan untuk konduktivitas, sedangkan strip karet berperan dalam penyegelan dan penyambungan.

 

 

Bahan pengikat:Juga dikenal sebagai bahan perekat atau pengikat, adalah zat yang dapat menyatukan dua atau lebih bahan secara erat melalui reaksi fisik atau kimia. Campuran biasanya terdiri dari beberapa komponen, termasuk namun tidak terbatas pada bahan dasar.

 

 

Pelarut:Pelarut tingkat baterai mengacu pada senyawa organik dengan kemurnian tinggi yang digunakan untuk menyiapkan larutan elektrolit dalam baterai. Sebagai pembawa elektrolit, pelarut dapat melarutkan garam elektrolit dan meningkatkan konduksi ion antara elektroda positif dan negatif baterai, sehingga memastikan pengoperasian dan kinerja baterai normal.

 

 

Agen konduktif:Zat konduktif ditambahkan selama fabrikasi elektroda untuk memastikan kinerja pengisian dan pengosongan elektroda yang baik. Ini berperan dalam mengumpulkan arus mikro antara zat aktif dan antara zat aktif dan pengumpul arus, mengurangi resistansi kontak elektroda, mempercepat laju pergerakan elektron, dan secara efektif meningkatkan laju migrasi ion litium dalam bahan elektroda, sehingga meningkatkan pengisian dan efisiensi pemakaian elektroda.

 

 

Aditif:Aditif baterai litium dapat diklasifikasikan ke dalam berbagai jenis berdasarkan fungsi dan efeknya, terutama mencakup aditif pembentuk film, aditif fungsional, aditif keselamatan, dll.

 

  • Aditif pembentuk film

 

Definisi:Hal ini terutama digunakan untuk membentuk membran elektrolit padat (SEI) yang stabil dan padat pada permukaan elektroda untuk mencegah kontak langsung antara elektroda dan elektrolit, sehingga menghindari korsleting internal pada baterai.

 

Tipe umum:seperti etilen karbonat (EC), propilen karbonat (PC), dll.

 

  • Aditif fungsional

 

Definisi:Terutama digunakan untuk meningkatkan kinerja baterai tertentu, seperti meningkatkan kapasitas baterai, meningkatkan efisiensi pengisian dan pengosongan baterai, dan meningkatkan masa pakai baterai.

 

Tipe umum:termasuk surfaktan, zat reologi, peningkat partikel, zat pembasah dan pendispersi, dll.

 

  • Aditif keselamatan

 

Definisi:Terutama digunakan untuk meningkatkan kinerja keselamatan baterai, seperti penghambat api, bahan tahan ledakan, dll.

 

Tipe umum:seperti LiAlO2, LiBOB, LiPF6, dll.

 

 

kertas tembaga:Foil tembaga untuk baterai lithium adalah foil tembaga logam yang diproduksi melalui elektrolisis dan permukaannya diolah dengan bahan baku tembaga. Ketebalannya biasanya di bawah 18 mikron, dan foil tembaga yang paling umum digunakan adalah di bawah 12 mikron. Ini berfungsi sebagai pembawa bahan aktif elektroda negatif dan pengumpul arus untuk pengumpulan dan konduksi elektron elektroda negatif dalam baterai lithium-ion, yang memiliki dampak signifikan pada proses pembuatan elektroda negatif dan kinerja elektrokimia baterai lithium-ion.

 

 

Aluminium foil:Aluminium foil baterai litium ion mengacu pada foil elektroda positif baterai litium-ion, yang merupakan foil elektroda positif yang tidak dimodifikasi dengan ketebalan sekitar 0.01mm, juga dikenal sebagai aluminium foil pengumpul arus. Pengumpul arus merupakan salah satu komponen inti baterai lithium, yang fungsi utamanya adalah mengumpulkan arus yang dihasilkan oleh bahan aktif baterai guna membentuk keluaran arus yang lebih besar ke luar, selain itu juga memerlukan kontak yang cukup dengan bahan aktif. . Pada baterai litium, aluminium foil sering digunakan sebagai pengumpul arus elektroda positif karena konduktivitas, keuletan, dan ketahanan korosinya yang sangat baik.

 

 

Insulator paking bawah:Seperti namanya, ini adalah paking yang terletak di bagian bawah baterai lithium. Hal ini terutama digunakan untuk mengisi celah di dalam baterai yang disebabkan oleh perbedaan ukuran dan bahan antar komponen, meningkatkan kompresibilitas dan kinerja keamanan baterai. Secara khusus, fungsi gasket bawah baterai lithium terutama mencakup penyegelan, isolasi, pemasangan, dan penyerapan goncangan.

 

 

Tape:Ini adalah pita sensitif tekanan yang banyak digunakan dalam proses produksi antara sel baterai litium, seperti penggulungan/laminasi, pengelasan cangkang, dan penyegelan. Fungsi utamanya adalah untuk mengisolasi, memperbaiki komponen baterai litium, dan melindungi berbagai bagian di dalam baterai.

 

 

Pin tengah:Merupakan komponen penting di dalam baterai litium, terletak di bagian tengah baterai, digunakan untuk menghubungkan kutub positif dan negatif baterai serta berfungsi sebagai saluran transmisi arus. Fungsi utamanya meliputi transmisi arus, dukungan struktural, dan manajemen termal.

Kirim permintaan