Bir bataryanın performansı, onu oluşturan kimyasalların saflığı ve kalitesiyle doğru orantılıdır. "Daha uzun menzil", "daha hızlı şarj" ve "daha uzun ömür" hedeflerine ulaşmak, doğru Katot, Anot ve Elektrolit kombinasyonunu seçmekle başlar.
Toptan malzeme tedariğinde, sadece fiyat değil; partikül boyutu (D50), yüzey alanı (BET) ve metal safsızlık oranları kritik önem taşır. Gelin, bir hücrenin içindeki bu kritik oyuncuları tanıyalım.
Bataryanın kapasitesini ve voltajını belirleyen, maliyetin en büyük kısmını oluşturan ana bileşendir. Kullanım alanına göre farklı kimyasallar tercih edilir
Lityum Demir Fosfat (LFP - LiFePO4): Güvenlik ve uzun ömür konusunda şampiyondur. Patlama riski çok düşüktür. Genellikle güneş enerjisi depolama sistemlerinde ve giriş seviyesi elektrikli araçlarda tercih edilir.
Nikel Manganez Kobalt (NMC): NMC 532, 622 veya 811 gibi oranlarla satılır. Yüksek enerji yoğunluğu sunar. Performans odaklı elektrikli araçların (otomobillerin) vazgeçilmezidir.
Lityum Kobalt Oksit (LCO - LiCoO2): Çok yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir ancak maliyetlidir. Genellikle cep telefonları ve dizüstü bilgisayarlarda kullanılır.
Lityum Manganez Oksit (LMO - LiMn2O4): Düşük iç direnç ve yüksek akım verebilme yeteneği ile elektrikli el aletlerinde (matkap vb.) kullanılır.
Şarj sırasında lityum iyonlarının depolandığı "garaj" görevi görür.
Yapay Grafit (Artificial Graphite): Doğal grafite göre daha tutarlı bir yapıya ve daha uzun döngü ömrüne sahiptir. Endüstri standardıdır.
Doğal Grafit (Natural Graphite): Maliyeti daha düşüktür ancak döngü ömrü yapay grafite göre biraz daha az olabilir.
Silikon Anot Katkıları: Grafite az miktarda (%5-10) silikon eklenmesi, kapasiteyi teorik olarak 10 katına kadar artırabilir. Yeni nesil pillerin gözdesidir.
Lityum Titanat (LTO): Grafit yerine kullanılır. Çok hızlı şarj olur ve on binlerce kez doldurulabilir ancak enerji yoğunluğu düşüktür.
İyonların anot ve katot arasında yüzmesini sağlayan sıvıdır.
LiPF6 (Lityum Hekzaflorofosfat): En yaygın kullanılan iletken tuzdur. Neme karşı çok hassastır, mutlaka alüminyum şişelerde ve kuru ortamda saklanmalıdır.
Solventler: EC (Etilen Karbonat), DMC (Dimetil Karbonat) gibi çözücülerle karıştırılarak kullanılır.
Batarya üretimi sadece tozdan ibaret değildir; bu tozları bir arada tutacak ve elektriği iletecek yan malzemelere ihtiyaç vardır:
PVDF (Bağlayıcı - Binder): Aktif malzemeyi (tozu) metal folyoya yapıştıran "tutkal"dır.
Karbon Siyahı (Super P / Conductive Carbon): Tozların arasındaki elektriksel iletkenliği artırmak için karışıma eklenir.
Ayırıcı (Separator): Anot ve katotun birbirine değip kısa devre yapmasını engelleyen ancak iyon geçişine izin veren mikro gözenekli plastik filmdir (PE veya PP bazlı).
Akım Toplayıcı Folyolar: Katot için Alüminyum Folyo, Anot için Bakır Folyo kullanılır.
Eğer üretim veya Ar-Ge için hammadde tedarik ediyorsanız şu soruları sormalısınız:
Analiz Sertifikası (CoA): Ürünün saflığı %99.9 mu? Demir (Fe) veya Bakır (Cu) safsızlığı ppm düzeyinde ne kadar? (Safsızlık pili kısa devre yaptırabilir).
Nem Hassasiyeti: Malzemeler vakumlu ve nemsiz ortamda paketlenmiş mi? Lityum tuzları havadaki nemle anında bozulur.
Partikül Boyutu (D50): Toz taneciklerinin boyutu homojen mi? Bu, kaplama kalitesini (sürülme pürüzsüzlüğünü) doğrudan etkiler.
Lojistik ve Tehlikeli Madde (DG) Sınıfı: Lityum içeren kimyasalların çoğu tehlikeli madde sınıfındadır. Nakliyesi özel prosedür gerektirir.
Türkiye, TOGG girişimi ve kurulan dev batarya fabrikaları ile Avrupa'nın batarya üretim üslerinden biri olma yolunda. Bu ekosistemde yer almak isteyen KOBİ'ler ve araştırmacılar için doğru, sertifikalı ve sürekli tedarik edilebilen hammaddeye ulaşmak hayati önem taşıyor.
İster lityum karbonat, ister hazır LFP tozu arıyor olun; projenizin başarısı kullandığınız tozun kalitesiyle başlar.
