Laboratorní a průmyslová řešení podporují vývoj a výrobu lithium-iontových baterií, od testování součástí až po konečnou kontrolu kvality baterií.
Rizika spojená se situacemi, při kterých dochází k nekontrolovanému úniku tepelného toku, jakými jsou například přehřívání a možná exploze, jsou obzvláště důležitá v souvislosti s používáním lithium-iontových baterií v elektrických vozidlech. Existují však pokročilá analytická řešení, která jsou určena pro termickou analýzu a která lze používat k testování materiálů jednotlivých součástí baterií, jakými jsou materiály anod a katod, oddělovače, elektrolyty a pojiva.
Postupy termické analýzy baterií
Mezi nejdůležitější nástroje pro zkoumání tepelné stability baterií, exotermních reakcí a hodnot entalpie patří diferenční skenovací kalorimetrie (DSC), termogravimetrie (TGA) a termomechanická analýza (TMA). Za účelem získání dalších informací o složkách vznikajících jako produkty rozpadu při jednotlivých experimentech lze TGA nebo TGA/DSC společnosti METTLER TOLEDO propojovat s vhodným systémem pro analýzu plynu. Ten dokáže provádět například infračervenou spektroskopii založenou na Fourierově transformaci, hmotnostní spektroskopii, chromatografickou hmotnostní spektroskopii plynů nebo chromatografickou hmotnostní mikrospektroskopii plynů (resp. spektroskopii FTIR, MS, GC/MS; Micro GC(/MS)).
Tento průvodce aplikacemi poskytuje přehled technologií lithium-iontových baterií a názorně předvádí, jakým způsobem lze používat různé postupy termické analýzy ve spojení s velkým počtem aplikací v oblastech výzkumu, vývoje a kontroly kvality.
Uvedeny jsou následující příklady aplikací:
- Tepelná stabilita materiálu LiFePO4 pro katody v elektrolytu
- Charakterizace elektrolytické směsi
- Analýza mikroporézních oddělovačů pomocí TGA a TMA
- Kontrola kvality PVDF pomocí TGA a DSC
- Přeměna oxidu grafenu na grafen (materiál pro anody)