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 Automatic Battery Pack Assembly Line For ESS

Analyse de la chaîne industrielle des batteries au lithium

April 03 , 2025
Analyse de la chaîne industrielle des batteries au lithium


1. Aperçu de la chaîne industrielle des batteries au lithium

La chaîne industrielle complète des batteries au lithium comprend l'extraction et le traitement de matières premières telles que le lithium, le cobalt et le graphite, la production et la fabrication des quatre principaux matériaux et matériaux auxiliaires des batteries au lithium, la fabrication et l'assemblage des cellules de batterie, les applications terminales et le recyclage des batteries au lithium usagées. Après plus de 20 ans de développement, elle a formé un système de chaîne industrielle hautement spécialisé et avec une claire division du travail. Les matières premières en amont des batteries au lithium étaient à l'origine des minerais de nickel, de cobalt, de lithium, de graphite, etc. Après traitement, ces ressources minérales ont obtenu une série de sels et de produits intermédiaires, largement utilisés dans la fabrication de matériaux de batterie (matériaux d'électrode positive, matériaux d'électrode négative, diaphragmes et électrolytes).

Lithium Battery Industry Chain


2. Matières premières en amont

1) Minerai de lithium

Dans l'industrie des batteries au lithium, les matières premières initiales pour la production de produits à base de sels de lithium sont généralement la spodumène et la saumure de lac salé contenant du lithium. Après traitement, du carbonate de lithium de qualité industrielle est obtenu et utilisé comme matière première pour produire ensuite de l'hydroxyde de lithium, du carbonate de lithium de qualité batterie, du chlorure de lithium de qualité batterie, de l'hydroxyde de lithium de qualité batterie, du carbonate de lithium de haute pureté, du lithium métallique de qualité batterie, etc., largement utilisés dans le processus de fabrication des matériaux de batterie au lithium.


Actuellement, il existe trois principaux procédés d'obtention de ressources en lithium : l'extraction de lithium à partir de spodumène, l'extraction de lithium à partir de lépidolite et de saumure (extraction de lithium à partir de lacs salés).

2) Minerai de cobalt
Les produits à base de cobalt comprennent principalement le cobalt métallique, les oxydes et hydroxydes de cobalt, les sels de cobalt et autres formes. Le tétraoxyde de cobalt, l'oxyde de cobalt, le chlorure de cobalt et le sulfate de cobalt sont tous des matières premières en amont pour les matériaux d'électrode positive des batteries au lithium.

Le cobalt et le nickel sont des composants importants des matériaux d'électrode positive des batteries ternaires. Cependant, les batteries ternaires riches en nickel sont actuellement un sujet de recherche phare. Le ratio de nickel, de cobalt et de manganèse dans les matériaux d'électrode positive des batteries riches en nickel a été augmenté à 8 : 1 : 1. En comparaison, elles ont une densité énergétique plus élevée, ce qui peut réduire considérablement les coûts tout en augmentant la durée de vie de la batterie. La demande de nickel pourrait augmenter considérablement à l'avenir.

3. Matériaux et équipements intermédiaires pour batteries au lithium

1) Aperçu des matériaux intermédiaires pour batteries au lithium

Les fabricants de matériaux tels que les matériaux d'électrode positive, les matériaux d'électrode négative, les électrolytes et les diaphragmes sont des entreprises intermédiaires dans la chaîne industrielle des batteries lithium-ion. Ils sont fournis en matières premières par les entreprises de matières premières en amont et fournissent des matières premières aux fabricants de cellules de batteries lithium-ion. Les fabricants de cellules de batterie utilisent les matériaux d'électrode positive et négative, les électrolytes et les diaphragmes fournis par les fabricants de matériaux de cellules de batterie en amont pour produire des produits de cellules de batterie lithium-ion de différentes spécifications et capacités.


2) Matériaux d'électrode positive
Matériaux d'électrode positivesont les matières premières les plus critiques pour les batteries lithium-ion. Les matériaux d'électrode positive en amont des batteries au lithium sont des matières premières minérales telles que le lithium, le cobalt et le nickel, qui sont combinées à des agents conducteurs, des liants, etc. pour fabriquer des précurseurs. Les précurseurs sont synthétisés via un certain processus pour obtenir des matériaux d'électrode positive, qui sont appliqués dans différents domaines.
LiFePO4 Powder
Il existe deux voies techniques principales pour les matériaux d'électrode positive : l'électrode positive en matériau ternaire et l'électrode positive au phosphate de fer et de lithium (LFP).

3) Matériaux d'électrode négative

Matériaux d'électrode négativesont principalement utilisés comme corps principal de stockage du lithium pour réaliser l'insertion et l'extraction d'ions lithium pendant le processus de charge et de décharge.

MCMB Powder

4) Séparateur
Le séparateur de batterie au lithium est un film polymère spécialement formé avec une structure microporeuse qui permet aux ions lithium de traverser librement tandis que les électrons ne le peuvent pas, complétant ainsi le transfert rapide des ions lithium entre les électrodes positive et négative pendant le processus de charge et de décharge. L'amont du séparateur de batterie au lithium est constitué de PP, PE, PI, PA et autres polymères préparés à partir de matières premières telles que l'éthylène, le propylène, l'acide téréphtalique et l'éthylène glycol. Les produits séparateurs sont préparés via différents procédés et appliqués à différents produits de cellules de batterie.

5) Électrolyte
Le rôle de l'électrolyte est de former un bon canal ionique conducteur entre les électrodes positive et négative à l'intérieur de la batterie. Il est appelé le « sang » des batteries lithium-ion et est la garantie pour les batteries lithium-ion d'obtenir des avantages tels qu'une haute tension et une énergie spécifique élevée. Il est généralement préparé dans une certaine proportion sous certaines conditions avec des solvants organiques de haute pureté, des électrolytes, des additifs et autres matériaux. Il s'agit d'un solvant carbonate dissous avec de l'hexafluorophosphate de lithium.

6) Équipement

L'équipement de fabrication de batteries au lithium est généralement divisé en trois types : équipement frontal, équipement intermédiaire et équipement arrière. La précision et le niveau d'automatisation de l'équipement affecteront directement l'efficacité de production et la cohérence des batteries au lithium.


Coin Cell Lab Fabrication Line


Cylindrical Cell Lab-Scale Fabrication Line



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