Litium batteriproduksjon og -utvikling

For å hjelpe deg med å oppnå den høyeste kvaliteten på litium-ion-batterier, leverer Anton Paar løsninger for å karakterisere aktive materialer i batterimaterialforskning, sjekke råvarene, verifisere kvaliteten på elektrolytter og løsemidler før bruk, og mye mer.
Instrumentene våre vil hjelpe deg å forstå hvordan partikkelstørrelsen, porøsiteten, tettheten, viskositeten, viskoelastisiteten og adhesjonen til materialene dine påvirker oppførselen og ytelsen til cellene dine, slik at du kan justere disse parameterne for å skape det beste sluttproduktet.

Forskning på batterimaterialer

Anton Paar er din sterke partner for forskning på batterimaterialer. Bruk instrumentene våre til å bestemme væske- og bulktetthet, overflateareal, partikkelstørrelse, lokal elektrisk ledningsevne, topografi og overflateruhet for å optimalisere ytelsesparametere. Du kan til og med bruke instrumentene våre til å følge elektrokjemiske prosesser in-situ for å maksimere kapasitet og ytelse.
Ved å måle porestørrelsen og partikkelstørrelsesfordelingen kan du optimalisere egenskapene til arbeidselektroden. Anton Paars instrument for å måle den sanne tettheten gir innsikt i riktig masse-/volumtetthet i en batteripakke, slik at du kan optimalisere cellen din for applikasjoner der enten masse eller volum er kritisk. For forskning på å forhindre separatorfeil, betyr det å kjenne til gjennomporestørrelsen at du kan identifisere og avvise uegnede materialer fra starten. Å forstå hvordan elektrodene fungerer på nanometernivå hjelper deg med å optimalisere elektrodematerialene og elektrodedesignet for å forlenge både levetiden og kapasiteten til batteriene.
Hvis den termiske sikkerhetsatferden til produktet ditt er en viktig del av forskningen din, mål flammepunktet for å få verdifull informasjon. For elektrolytter med høy ytelse kan kunnskap om viskositet forbedre elektrolyttens ioniske ledningsevne. I jakten på nye materialer brukt i anoder, katoder og separatorer, åpner mikrobølgesyntese for enestående reaksjonsforhold som fører til nye strukturer.

Innkommende kvalitetskontroll

Den innkommende kvalitetskontrollen sikrer at kun råvarer av høyeste kvalitet aksepteres og brukes i produksjonen. Som et viktig første skritt hjelper Anton Paars enhet for representativ prøvetaking deg betydelig med å redusere variasjonen i pulveranalyseresultatene dine ved å sikre at resultatene du baserer beslutningene dine på kom fra representative prøver.
Å måle partikkelstørrelsen til elektroderåmaterialet hjelper deg med å minimere risikoen for å måtte avvise hele produksjonspartier. Trykktetthetsmålinger på pulver identifiserer pulverpartier som oppfører seg annerledes, slik at du kan ta skritt for å sikre konsekvent pulverhåndtering. Måling av gjennomporestørrelsen lar deg velge bare de riktige materialene for å minimere risikoen for separatorfeil.
Med en tetthetsmåling kan du identifisere løsemidler og flytende reagenser og verifisere kvaliteten. For halvfaste stoffer og faste stoffer som polymerbaserte elektrolytter, kan brytningsindeksen eller konsentrasjonen måles med et refraktometer. Når materialer er dyre eller leveres i en container, kan de identifiseres gjennom emballasje med et Raman-spektrometer uten å åpne beholderen.
Elementanalyse av Li-ion batteriforbindelser utføres med ICP-OES for sammensetningsanalyse og ICP-MS for forurensningsanalyse. For begge teknikkene kreves en tilstrekkelig fordøyd prøve, som bare kan oppnås med mikrobølgeassistert syrefordøyelse.

Tilberedning av slurry

Riktig blanding av slurry er forutsetningen for vellykket produksjon av litiumionceller. Anton Paars teknologi kan hjelpe deg her på mange måter: Under blanding av slurryen vil unødvendig omrøring degradere interne strukturer med tiden.
For å oppnå maksimal homogenitet uten å bryte opp partikler kan du måle slurryens tetthet, partikkelstørrelse og zetapotensial med Anton Paar-enheter og foreta passende justeringer. Mål og juster viskositeten til slurryen for å gjøre den lett pumpbar og lagre godt uten sedimentering.

Belegg og tørking

For å sikre at elektrodeslurryen danner en jevn film med homogen beleggtykkelse for å sikre riktig oppladbarhet over batteriets levetid, bruk et Anton Paar-reometer for dybdeanalyse.
Undersøkelser med reometre og viskosimeter hjelper deg med å skreddersy påføringsprosessen ved å justere strømningshastigheten og dysegeometrien for å oppnå en optimert strukturell gjenvinning av slurryen etter påføring. Dette muliggjør ideell utjevning og forhindrer henging, noe som resulterer i jevn lagtykkelse, noe som er avgjørende for å lage mindre batterier.
Ved å måle vedheften til laget med skrapetestinstrumenter kan du ta skritt for å sikre at elektroden ikke delaminerer.

Kalandrering / skjæreelektroder / cellemontering

Prosessen med kalandrering har en betydelig innvirkning på porestrukturen og derfor den elektrokjemiske ytelsen til litiumionbattericeller. For å optimalisere materialene du bruker samt prosessparametrene dine er det viktig å kvantifisere porøsiteten og de nanomekaniske egenskapene i den limte opp elektrodefolien/pressede elektroden.
Du kan gjøre dette ved å måle porevolumet og porestørrelsesfordelingen ved å bruke Anton Paars kvikksølvinntrengningsporosimeter eller ved å vurdere de mekaniske egenskapene i nanoskala ved å bruke Anton Paars Tosca AFM.

Elektrolyttfylling og -dannelse

Før du fyller elektrolyttene, bør kvaliteten kontrolleres for å unngå å levere et batteri som vil gi dårlig ytelse. Måling av tettheten er en pålitelig måte å kontrollere at sammensetningen av elektrolytten samsvarer med krav og spesifikasjoner.
Under fyllingsprosessen kan et reometer hjelpe deg å vite hvordan du justerer dysegeometrien og pumpens kraft.

Partikkelkarakterisering:

Gå inn på denne linken over og lek med knappene: Pore size, surface area etc:

Hvilken batteriproblemstilling har du?