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 Automatic Battery Pack Assembly Line For ESS

リチウム電池産業チェーンの分析

April 03 , 2025
リチウム電池産業チェーン分析


1. リチウム電池産業チェーンの概要

リチウム電池産業チェーン全体には、リチウム、コバルト、グラファイトなどの原材料の採掘と加工、リチウム電池の四大材料と補助材料の生産と製造、電池セルの製造と組立、最終用途、廃棄リチウム電池のリサイクルが含まれます。20年以上の発展を経て、高度な専門性と明確な分業を持つ産業チェーンシステムを形成しています。リチウム電池の上流原料は、元々はニッケル鉱石、コバルト鉱石、リチウム鉱石、黒鉛鉱石などでした。これらの鉱物資源は加工後、一連の塩類および中間生成物を得ており、電池材料(正極材料、負極材料、セパレータ、電解液)の製造に広く利用されています。

Lithium Battery Industry Chain


2. 上流原料

1)リチウム鉱石

リチウム電池産業において、リチウム塩製品生産の最初の原料は、一般的にスポジュメンとリチウム含有塩湖塩水です。加工後、工業用炭酸リチウムが得られ、原料として更に水酸化リチウム、電池グレード炭酸リチウム、電池グレード塩化リチウム、電池グレード水酸化リチウム、高純度炭酸リチウム、電池グレード金属リチウムなどが生産され、リチウム電池材料の製造工程で広く使用されています。


現在、リチウム資源を得る主な方法は3つあります。スポジュメンからのリチウム抽出、リチア輝石と塩水からのリチウム抽出(塩湖からのリチウム抽出)。

2)コバルト鉱石
コバルト製品には、主に金属コバルト、酸化コバルトおよび水酸化物、コバルト塩などがあります。コバルト四酸化物、酸化コバルト、塩化コバルト、硫酸コバルトは、いずれもリチウム電池正極材料の上流原料です。

コバルトとニッケルは、三元系電池の正極材料の重要な構成要素です。しかし、高ニッケル三元系電池は現在ホットな研究テーマであり、高ニッケル電池の正極材料におけるニッケル、コバルト、マンガン比率は8:1:1に増加しています。これにより、エネルギー密度が高くなり、電池寿命を延ばしながらコストを大幅に削減できます。将来、ニッケルの需要は大幅に増加する可能性があります。

3. 中流リチウム電池材料と設備

1)中流リチウム電池材料の概要

正極材料、負極材料、電解液、セパレータなどの材料メーカーは、リチオン電池産業チェーンの中流企業です。上流の原料会社から原料を供給され、リチウムイオン電池セルメーカーに原料を供給します。電池セルメーカーは、上流の電池セル材料メーカーから供給された正極材料、負極材料、電解液、セパレータを使用して、様々な仕様と容量のリチウムイオン電池セル製品を製造します。


2)正極材料
正極材料は、リチウムイオン電池にとって最も重要な原料です。リチウム電池の上流正極材料は、リチウム、コバルト、ニッケルなどの鉱物原料であり、導電剤、バインダーなどを加えて前駆体を製造します。前駆体は一定の工程を経て合成され、正極材料が得られ、様々な分野で応用されています。
LiFePO4 Powder
正極材料には、三元系材料正極とLFPリン酸鉄リチウム正極の2つの主流技術ルートがあります。

3)負極材料

負極材料は主にリチウム貯蔵の主体として用いられ、充放電過程におけるリチウムイオンの吸蔵放出を実現します。

MCMB Powder

4)セパレータ
リチウム電池セパレータは、リチウムイオンを自由に通過させる一方で電子は通過させない微多孔質構造を持つ特殊な形状のポリマーフィルムであり、充放電過程における正負極間のリチウムイオンの高速移動を完了させます。リチウム電池セパレータの上流は、エチレン、プロピレン、テレフタル酸、エチレングリコールなどの原料から製造されたPP、PE、PI、PAなどのポリマーから作られています。セパレータ製品は、異なるプロセスを経て製造され、異なる電池セル製品に適用されます。

5)電解液
電解液の役割は、電池内部の正負極間に良好なイオン伝導経路を形成することです。リチウムイオン電池の「血液」と呼ばれ、リチウムイオン電池が高電圧、高比エネルギーなどの利点を獲得するための保証です。一般的に、高純度の有機溶媒、電解質、添加剤などの材料を、特定の条件下で一定の割合で調製します。六フッ化リン酸リチウムを溶解した炭酸エステル系溶媒です。

6)設備

リチウム電池製造設備は、一般的にフロントエンド設備、ミドルエンド設備、バックエンド設備の3種類に分類されます。設備の精度と自動化レベルは、リチウム電池の生産効率と一貫性に直接影響します。


Coin Cell Lab Fabrication Line


Cylindrical Cell Lab-Scale Fabrication Line



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