Производство литий ионных аккумуляторов

Рекомендации

Очень важно правильно заряжать батарею, а именно с надлежащим зарядным устройством — оригинальным или от качественного производителя, так как от самодельных зарядных устройств батарея перегревается, плохие контакты и плохое качество тока, в результате чего сильно влияет на емкость и долговечность батареи.

Во время эксплуатации производитель настоятельно не рекомендует подвергать автомобиль непрерывному воздействию температуры выше +60C или ниже -30C более 24 часов

Рекомендовано не допускать полного разряда аккумуляторной батареи. В случае, если автомобиль не эксплуатируется, энергия постепенно расходуется на питание бортовой электроники (ежедневно батарея разряжается в среднем на 1%).

Чтобы предотвратить полный разряд, рекомендовано перевести автомобиль в режим энергосбережения, в котором отключается питание бортовой электроники, что позволит сократить разряд до 4% в месяц. Так же стоит отметить, что в энергосберегающем режиме зарядка 12-вольтового аккумулятора прекращается, что в течение 12 часов приведет его к полному разряду. Поэтому в данном случае потребуется подключение к внешней пусковой аккумуляторной батареи или ее замена.

Но, не стоит забывать, что при активации режима энергосбережения — необходимо подключить автомобиль к источнику питания в течение 2 месяцев, чтобы предотвратить полную разрядку батареи Тесла.

Бизнес на производстве аккумуляторов

Учитывая популярность аккумуляторов сегодня, многие стремятся открыть свое дело, заработать на их изготовлении. Однако технология производства аккумуляторов настолько сложна, что без специального образования и опыта здесь не обойтись, это может быть просто опасно.

  • Виды аккумуляторных батарей
  • Технология производства аккумуляторов
  • Производство литиевых батарей
  • Производство свинцовых батарей
  • Пошаговый план открытия производства аккумуляторов
  • Сколько можно заработать на изготовлении элементов питания
  • Сколько необходимо денег для старта
  • Как выбрать оборудование для производства аккумуляторов
  • Какой ОКВЭД указать при регистрации деятельности
  • Какие документы потребуются для создания бизнеса
  • Какую систему налогообложения использовать для уплаты обязательных платежей
  • Нужно ли разрешение на открытие бизнеса

Аккумуляторные батареи незаменимы в современной жизни. Это дополнительные источники энергии, которые можно подвергать повторной зарядке, что очень удобно и выгодно. Аккумуляторы, как правило, состоят из нескольких источников питания, которые объединены в один, который дает большую мощность. При этом можно получить батарею, которая будет давать именно столько напряжения, сколько нужно для обеспечения работы того или иного агрегата.

В наше время существуют несколько определенных типов аккумуляторов, которые изготавливаются по специальным технологиям. Отличается не только тип работы, но и используемые материалы. В результате получаются более или менее качественные аккумуляторные батареи, которые существенно разнятся по цене.

Аккумуляторы в наше время очень востребованы. Они используются во всех сферах жизни. Это могут быть и отдельные батареи для небольших бытовых либо цифровых устройств, и для автомобилей, и для промышленного производства. Изготовление аккумуляторных батарей может быть очень выгодным бизнесом, но подобная предпринимательская деятельность требует особых знаний, сложного оборудования, надежных поставщиков продукции и хороших вложений. Только тогда можно получить высокоприбыльный бизнес, который будет приносить доход круглый год.

Виды аккумуляторных батарей

В наше время наиболее популярными вариантами являются батареи никель-кадмиевого, литий-ионного и свинцового типа. Кроме того, они отличаются и по виду используемых электролитов, которые могут быть щелочными и кислотными.

Для каждого типа устройств используются определенные разновидности аккумуляторных батарей. К примеру, для цифровых устройств и домашней бытовой техники лучше всего подходят литий-ионные. Эти батареи считаются наиболее качественными и долговечными. Но они дороже своих никель-кадмиевых аналогов. Свинцовые аккумуляторы в основном используют в автомобильной промышленности. На такой продукции можно заработать больше всего, но и вложения будут внушительными. По своему типу свинцовые аккумуляторы тоже отличаются. Они могут быть сурьмосодержащими, кальциевыми, гибридными, гелевыми.

В любом случае для каждого отдельного вида аккумуляторных батарей необходимо специального оборудование. Само по себе производство аккумуляторов является очень сложной задачей, с которой могут справиться только опытные профессионалы. Не нужно забывать и о том, что при изготовлении батарей выделяется немало вредных веществ, поэтому цех должен находиться в промышленной зоне.

Если предприниматель собирается вложиться в открытие завода по изготовлению аккумуляторных батарей, ему необходимо подготовиться к тому, что данный процесс будет сложным. Для организации бизнеса понадобятся определенные знания. Если у бизнесмена их нет, нужно будет нанять опытных специалистов на руководящие должности. Их работа будет оплачиваться дорого, но без правильной организации устроить бизнес по производству аккумуляторов будет трудно.

Технология производства аккумуляторов

Что касается производства аккумуляторных батарей, опытные предприниматели утверждают, что это очень сложный тип бизнеса, поэтому открывать свой завод с нуля без каких-либо навыков в данной области не стоит, так как это очень опасно.

Но даже тем, кто хорошо знает весь процесс и технологию производства аккумуляторов, стоит обзавестись надежными партнерами. Так можно будет проще организовать бизнес.

Без четкого плана работы тут не обойтись, уж слишком серьезное это дело и большие вложения. Кроме того, чтобы создавать батареи и выгодно их продавать, нужно наладить систему поставок и сбыта. Это очень важно, так как ненадежные поставщики могут испортить репутацию завода. Для крупных клиентов своевременное получение товара является одним из основных условий, без соблюдения которого не будет эффективного сотрудничества.

Производство литиевых батарей

Литий-ионные аккумуляторы являются наиболее популярными, поэтому данному типу батарей стоит уделить особое внимание. В данном случае необходимо осуществить покрытие металлической фольгой активных электродов.

Материал, который необходим для сборки аккумулятора, поступает в цех в виде порошка черного цвета. При этом отдельно должны храниться компоненты для двух основных элементов. Если они будут смешаны, то это сделает аккумулятор непригодным для использования. Чаще всего для изготовления катодов и анодов предусмотрены различные помещения.

Электронные материалы должны быть смешаны до получения однородной суспензии. Затем ее нужно нанести на пленку и высушить. Самым ответственным этапом в этом деле является нарезка готовой пленки. Если в это время произойдет какой-либо сбой либо отклонение, это приведет к замыканию элементов. Чтобы не допустить подобных неприятностей, используются исключительно высококачественные и высокоточные машины. Более того, тут многое зависит и от человеческого фактора, поэтому не стоит экономить на квалифицированном персонале.

Вся основная работа проводится на специальном оборудовании. Крупные заводы используют полностью автоматизированное оборудование для производства. Это позволяет в больших количествах производить качественную продукцию. Для создания литий-ионных аккумуляторных батарей необходимо оборудовать цех:

  • спектрометром-анализатором химсостава материалов;
  • электронным микроскопом для сканирования изделий и элементов;
  • калориметром, позволяющим определить тепловое свойство материала;
  • вибрационными столами и климатическими камерами, чтобы настроить производительность ячеек;
  • тестовое оборудование, которое позволит точно установить сроки эксплуатации аккумулятора и количество циклов зарядки.

Производство свинцовых батарей

Как уже говорилось выше, такой тип аккумуляторов в основном применяется в автомобильной промышленности. Для этого нужно специальное оборудование для производства и материалы. Все это стоит больших денег, поэтому даже на начальном этапе организация производства автомобильных аккумуляторных батарей обойдется в крупную сумму. Однако от такой деятельности вполне можно ожидать хорошей отдачи.

Дороже всего обходится оборудование для производства, но нельзя не отметить и специальные материалы, без которых невозможно изготовить свинцовые батареи. Например, понадобятся мощные пластиковые корпусы, которые смогут выдержать воздействие агрессивной среды. Такой корпус называют моноблоком.

Сами свинцовые пластины являются тоководами. Сетка может быть заполнена чистым свинцом, но такие батареи отличаются малой мощностью. Чтобы улучшить качество продукции, необходимо использовать смеси металла. Иногда свинец смешивают с сурьмой, кальцием и иными элементами, которые благоприятно влияют на свойства аккумуляторных пластин.

Наиболее часто можно встретить в продаже автомобильные аккумуляторные батареи из свинца с примесью сурьмы и кальция. Первый тип считается хуже, так как тут пластины весят больше, а служат меньше. Если для аккумуляторной батареи был использован свинец с кальцием, такая продукция будет более легкой и долговечной. Свинцово-кальциевые пластины не осыпаются со временем и являются более прочными, поэтому аккумулятор будет служить значительно дольше.

Устройство аккумуляторов

Легкий металл используется в виде химических соединений графита и литий-кобальт-оксида (LiCoO2), нанесенных в виде обмазки на медную и алюминиевую фольгу. Могут использоваться другие соли на основе лития. Весь процесс производства li-ion аккумуляторов состоит из этапов:

  • изготовление электродов;
  • сборка активной части и создание защиты;
  • упаковка, внесение электролита;
  • проверка работоспособности.

Две ленты сматываются в рулон или собираются из листов в корпус. Свободное пространство заливается электролитом, выполняются клеммные выводы в герметичном контуре. Литий-ионные аккумуляторы залиты жидким электролитом, литий-полимерные – гелевым.

В результате получаются приборы разных форм и габаритов. В пересчете на объем активной массы, характеристики:

  • плотность 150-200 Вт-ч/кг или 350-450 Вт-ч/л;
  • напряжение 3,6-3,7 В;
  • потеря 20 % емкости после 500-1000 циклов зарядки;
  • рабочие температуры -20 ~ +50 0.

Применение компактные батарейки получили в ноутбуках, сотовых телефонах, фотоаппаратах. Ими оснащают электромобили. Производство литиевых аккумуляторов несложное, не требует больших площадей. Основные производственные площадки расположены в Азии, развивается производство литиевых аккумуляторов в РФ. Здесь построен самый большой «Ли-ион» завод в мире, в пригороде Новосибирска – Толмачево.

Технология производства литий-ионных аккумуляторов

Аноды и катоды в элементах сходны по форме, но имеют разное содержание. Смешение мелких компонентов до нанесения на анод или катод недопустимо. Поэтому, в производстве разнозаряженных полос для литиевых батарей, оборудование используется одно, а производственные площадки разные.

Этап 1.

Подготовка активного слоя для нанесения на фольгированную основу. В трубчатой печи состав спекается в однородную массу при температуре 1200 0 С. Полученное сырье размалывается на мельницах до мелкодисперсного состояния и тщательно перемешивается для полной однородности. Состав наносят на проводящую ленту, закрепляют в термопечи. Прецизионным прессом прокатывают заготовку и направляют с цех сборки.

Этап 2.

На высокоточном оборудовании нарезают материал на ленты или листы, снова сушат при 250 0, собирают в последовательности катод, анод в многослойную конструкцию определенной формы. Соединяют ультразвуковой сваркой отдельно катодные и анодные лепестки, выводят контакт на токосъемник. Происходит придание нужной формы и проверка элемента на КЗ.

Этап 3.

Приваривается отрицательная клемма и создается углубленный контур для последующей впайки крышки. В атмосфере инертного газа в корпус закачивается порция электролита, крышка устанавливается, центруется и сваривается, проверяется герметичность корпуса. Готовый элемент обертывается термоусадочной пленкой. На поверхности остаются только выводы полюсов. Здесь же проводится первичная зарядка батареи.

Этап 4.

На заключительном этапе производства литий-ионных батарей выполняют контроль качества, проверку емкости и замеры сопротивления. Сохранность батарей обеспечивается при температуре 0-10 градусов. За 2 года батарея без употребления может потерять 20 % от первоначальной емкости. При периодической разрядке – зарядке батарея выдерживает до 1000 циклов.

Производство литий-ионных аккумуляторов в России

Производством, разработкой и исследованием литиевых аккумуляторов в России занимаются международные корпорации. Одна из них «НПО ССК (SSK group) создана на предприятиях «Радуга», расположенным в г, Сасово Рязанской области, на Украине и в Индии. Здесь освоена технология изготовления батарей емкостью до 1000 А-ч и напряжением до 300 В. Они могут работать в диапазоне температур -40 +90 , выдерживать до 3000 циклов разряда.

Есть Научный центр «Автономные источники тока». Располагается он в Сколково. Продукция рассчитана для систем накопления большой мощности (СНЭ), выпускается на крупногабаритный транспорт.

Крупнейшее в мире производство li-ion аккумуляторов в России построено в Новосибирске, как российско-китайское производство. Завод «Лиотех» производит изделия емкостью 200-700 А-ч, работающие при температурах от -45 до +65 градусов. Промышленное производство в 1 млн. штук в год призвано обеспечить 5 000 автобусов.

Характеристики продукции «Лиотех»

Развиваются производства, по ассортименту и количеству продукции уступающие зарубежным компаниям:

  • АК «Ригель»;
  • ОАО»Энергия»;
  • НИИХИТ-2.

Россия может производить литиевые батареи с довольно низкой себестоимостью – металл получают в Новосибирске, остальные компоненты также отечественные.

Видео

Предлагаем познакомиться с производством литиевых аккумуляторов в России на крупнейшем предприятии «Лиотех»