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 Automatic Battery Pack Assembly Line For ESS

Analisi della catena industriale delle batterie al litio

April 03 , 2025
Analisi della filiera industriale delle batterie al litio


1. Panoramica della filiera industriale delle batterie al litio

La filiera completa delle batterie al litio comprende l'estrazione e la lavorazione di materie prime come litio, cobalto e grafite, la produzione e la fabbricazione dei quattro principali materiali e materiali ausiliari delle batterie al litio, la fabbricazione e l'assemblaggio delle celle batteria, le applicazioni finali e il riciclo delle batterie al litio esauste. Dopo oltre 20 anni di sviluppo, si è formata una filiera industriale con un elevato grado di specializzazione e una chiara divisione del lavoro. Le materie prime a monte delle batterie al litio erano originariamente minerali di nichel, minerali di cobalto, minerali di litio, minerali di grafite, ecc. Dopo la lavorazione, queste risorse minerarie hanno ottenuto una serie di sali e prodotti intermedi, ampiamente utilizzati nella fabbricazione di materiali per batterie (materiali per elettrodo positivo, materiali per elettrodo negativo, diaframmi ed elettroliti).

Lithium Battery Industry Chain


2. Materie prime a monte

1) Minerale di litio

Nell'industria delle batterie al litio, le materie prime iniziali per la produzione di prodotti a base di sali di litio sono generalmente lo spodumene e la salamoia di laghi salati contenenti litio. Dopo la lavorazione, si ottiene carbonato di litio di qualità industriale, utilizzato come materia prima per produrre ulteriormente idrossido di litio, carbonato di litio per batterie, cloruro di litio per batterie, idrossido di litio per batterie, carbonato di litio ad alta purezza, litio metallico per batterie, ecc., ampiamente utilizzati nel processo di fabbricazione di materiali per batterie al litio.


Attualmente, esistono tre processi principali per ottenere risorse di litio: estrazione di litio dallo spodumene, estrazione di litio dalla lepidolite e dalla salamoia (estrazione di litio dai laghi salati).

2) Minerale di cobalto
I prodotti a base di cobalto comprendono principalmente cobalto metallico, ossidi e idrossidi di cobalto, sali di cobalto e altre forme. Il tetraossido di cobalto, l'ossido di cobalto, il cloruro di cobalto e il solfato di cobalto sono tutte materie prime a monte per i materiali per elettrodo positivo delle batterie al litio.

Cobalto e nichel sono componenti importanti dei materiali per elettrodo positivo delle batterie ternarie. Tuttavia, le batterie ternarie ad alto contenuto di nichel sono attualmente un argomento di ricerca di grande attualità. Il rapporto tra nichel, cobalto e manganese nei materiali per elettrodo positivo delle batterie ad alto contenuto di nichel è stato aumentato a 8:1:1. In confronto, presentano una maggiore densità di energia, il che può ridurre significativamente i costi aumentando al contempo la durata della batteria. La domanda di nichel potrebbe aumentare significativamente in futuro.

3. Materie prime e attrezzature per batterie al litio a monte

1) Panoramica dei materiali per batterie al litio a monte

I produttori di materiali come materiali per elettrodo positivo, materiali per elettrodo negativo, elettroliti e diaframmi sono aziende a monte nella filiera industriale delle batterie agli ioni di litio. Sono riforniti di materie prime dalle aziende produttrici di materie prime a monte e forniscono materie prime ai produttori di celle per batterie agli ioni di litio. I produttori di celle per batterie utilizzano materiali per elettrodo positivo e negativo, elettroliti e diaframmi forniti dai produttori di materiali per celle a monte per produrre prodotti di celle per batterie agli ioni di litio di diverse specifiche e capacità.


2) Materiali per elettrodo positivo
Materiali per elettrodo positivosono le materie prime più critiche per le batterie agli ioni di litio. I materiali per elettrodo positivo a monte delle batterie al litio sono materie prime minerali come litio, cobalto e nichel, che vengono combinate con agenti conduttivi, leganti, ecc. per produrre precursori. I precursori vengono sintetizzati attraverso un determinato processo per ottenere materiali per elettrodo positivo, che vengono applicati in diversi settori.
LiFePO4 Powder
Esistono due principali percorsi tecnologici per i materiali per elettrodo positivo: elettrodo positivo in materiale ternario ed elettrodo positivo LFP a fosfato di ferro e litio.

3) Materiali per elettrodo negativo

Materiali per elettrodo negativosono principalmente utilizzati come corpo principale di stoccaggio del litio per realizzare l'inserimento e la de-inserzione di ioni di litio durante il processo di carica e scarica.

MCMB Powder

4) Separatore
Il separatore per batterie al litio è un film polimerico appositamente formato con una struttura microporosa che consente agli ioni di litio di attraversarlo liberamente mentre gli elettroni non possono, completando così il rapido trasferimento di ioni di litio tra gli elettrodi positivo e negativo durante il processo di carica e scarica. A monte del separatore per batterie al litio sono realizzati in PP, PE, PI, PA e altri polimeri preparati da materie prime come etilene, propilene, acido tereftalico e glicole etilenico. I prodotti separatori sono preparati attraverso diversi processi e applicati a diversi prodotti di celle batteria.

5) Elettrolita
Il ruolo dell'elettrolita è quello di formare un buon canale ionico conduttivo tra gli elettrodi positivo e negativo all'interno della batteria. È chiamato il "sangue" delle batterie agli ioni di litio ed è la garanzia per le batterie agli ioni di litio di ottenere vantaggi come alta tensione e alta energia specifica. È generalmente preparato in una certa proporzione in determinate condizioni con solventi organici ad alta purezza, elettroliti, additivi e altri materiali. È un solvente carbonatico disciolto con esafluorofosfato di litio.

6) Attrezzature

Le attrezzature per la fabbricazione di batterie al litio sono generalmente suddivise in tre tipi: attrezzature front-end, attrezzature mid-end e attrezzature back-end. La precisione e il livello di automazione delle attrezzature influenzeranno direttamente l'efficienza di produzione e la coerenza delle batterie al litio.


Coin Cell Lab Fabrication Line


Cylindrical Cell Lab-Scale Fabrication Line



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