Litiumjonbatteri

Lösningar för karakterisering, produktion och testning av batterier

Ring för offert
Lithium Ion Batteries

 

   Diagram för litiumjonbatteri

Lithium Ion Battery Diagram

   Elektrolytanalys

HF Electrolyte Analysis

Tillhörande dokument

Katod- och anodtestning

Lithium Ion Battery Anode and Cathode Testing

Tillhörande dokument

   Separatoranalys och testning

Separator Analysis and Testing

Tillhörande dokument

  Produktion av litiumjonbatteri

Lithium Ion Battery Production

Tillhörande dokument

  PCAM-tillverkning

PCAM Manufacturing

Tillhörande dokument

Guide: Lithium-Ion Battery Lifecycle

Instrument

Relaterade produkter och lösningar

Vanliga frågor och svar

1. Vad är fördelarna med litiumjonbatterier?

Litiumjonbatterier kan laddas om hundratals gånger och är mer stabila. De tenderar att ha högre energidensitet, spänningskapacitet och lägre självurladdning än andra laddbara batterier.

 

2. Vad är livslängden för ett litiumjonbatteri?

Den typiska livslängden för ett litiumjonbatteri är ca två till tre år eller 300 till 500 laddcykler, vilket som kommer först.

 

3. Vad är den säkra arbetstemperaturen för ett litiumjonbatteri?

Litiumjonbatterier presterar optimalt när de laddas mellan 0 °C och 45 °C. Den optimala urladdningstemperaturen är mellan –20 °C och 60 °C.

 

4. Hur påverkar vatten inuti ett litiumjonbatteri?

Vattnet inuti ett litiumjonbatteri reagerar med elektrolyten och orsakar negativa produkter som fluorvätesyra (HF). Dessa kemikalier leder till degradering av elektroderna, stör den totala funktionen och försämrar i slutändan kapaciteten. Dessutom kan vatten leda till ett termiskt runaway-scenario, vilket leder till att batteriet exploderar.

 

5. Vilka batterikomponenter behöver testas för vatten?

Alla batterikomponenter måste testas för vatten innan de byggs in i batteriet. Alla komponenter som är i kontakt med varandra via de flytande elektrolyterna.

 

6. Ska elektrolyten testas både för vatten och fluorvätesyra innan det fylls i batteriet?

Fluorvätesyra (HF) är känd för att påverka batteriets prestanda negativt. Den formas genom en reaktionen mellan elektrolyten och vatten. Denna reaktion kan inträffa inuti ett batteri, men även under produktionen av elektrolyten. Därför är det viktigt att elektrolyten inte bara testas för vatten, utan även för HF i sig, innan den fylls i batterihuset.

 

7. Vad är den föredragna metoden för att testa elektrolyten för vatten?

Coulometrisk Karl Fischer-tritering (KF) är den föredragna metoden för att fastställa lågt vatteninnehåll i prover som elektrolyter. Analysen är snabb, tillförlitlig och kräver ingen provberedning alls. Elektrolytprovet sprutas in i titreringsbehållaren och man får resultatet efter –2 minuter.

 

8. Vilken metod rekommenderas för att testa den fasta katoden, anoden och separatorn för vatten?

Fasta prover kan inte sprutas in i en Karl Fischer titreringsbehållare direkt. Så det behövs en gasfasextraktionsugn för att extrahera vattnet först. Ugnen InMotion KF värmer automatiskt upp det fasta provet till varma temperaturer och en ström med kväve bär det ångade vattnet till den cuolometriska titreringscellen, där den detekteras. Analysen är helt automatiserad. Elektroden fylls i flaskorna och metoden startas med OneClick™.

 

9. Ska man kontrollera elektrolytens densitet?

En vätskas densitet beror på dess sammansättning. Vatten och andra föroreningar ändrar elektrolytens densitet. En snabb densitetskontroll av elektrolyten kan avslöja kontamination och dålig kvalitet.

 

10. Hur kan termisk analys bidra till säkerhetstestning av litiumjonbatterier?

Termogravimetrisk analys (TGA) och differentiell svepkalorimetri (DSC) är värdefulla verktyg för att fastställa den termiska stabiliteten och nedbrytningsprofilen för olika batterikomponenter. Termisk runaway av batteriet kan även undersökas i både normala och extrema situationer.

 

11. Hur kan syntesen av grafenanodmaterial undersökas genom simultan termiska analys?

En enkel och billig väg att erhålla grafen är att reducera grafenoxid, som enkelt kan erhållas från grafit. Den stegvisa reduktionen av grafenoxid kan enkelt följas av TGA/DSC.

 

12. Varför är separatornedstängning viktig och hur kan den undersökas?

Av säkerhetsskäl är det viktigt att separatorn stängs ner (dvs. porstängning) innan smältningen börjar. Detta kan bekräftas av den termomekaniska analysen (TMA), som karakteriserar separatormembranets krympnings- och smältningsbeteende.

 

13. Kan aggressiva material skada mätinstrumentet som används för att formulera en slambatch?

Vägningsmoduler och lastceller installeras vanligtvis på utsidan av en tank eller omrörare, så att mätinstrumentet inte har direkt kontakt med heta, kalla, aggressiva eller explosiva material. Dessutom är dessa sensorer exakta oavsett deras form, yta, dielektricitet, Reynolds-nummer, viskositet eller några andra materialegenskaper.

 

14. Hur kalibrerar jag en industrivåg i mitt maskin- och produktionssystem?

Lastcellerna och viktmodulerna som stödjer tanken och magasinsystemet är viktiga komponenter som måste fungera säkert och exakt. METTLER TOLEDO erbjuder skräddarsydda kalibreringstjänster för alla kapaciteter för att säkerställa konsekventa resultat och tillförlitlig drift. Dessa tjänster omfattar testviktskalibrering, testvikts- och materialersättningskalibrering, RapidCal™ hydraulisk kalibrering och CalFreePlus viktlös kalibrering med POWERCELL®.

 

15. Vad är fördelen med viktbaserad elektrolytfyllning?

Att fylla elektrolyten direkt uppe på vägningsenheten möjliggör en stängd loop mellan sensorn och påfyllningsenheten. Det betyder att du konstant kan justera påfyllningsenheten under full produktion, eliminera osäkerhetsfaktorer och garantera en konsekvent battericellskvalitet.

 

16. Hur exakt kan du mäta elektrolytfyllningsprocessen?

När det gäller att välja vägningsteknik för elektrolytpåfyllning, måste viktiga parametrar som läsbarhet, upprepbarhet och känslighet vara dina främsta överväganden. Viktigast av allt, undvik att använda upplösning som ditt enda urvalskriterium, eftersom det i sig inte garanterar stabila resultat eller hög kvalitet.

 

17. Kan jag detektera dolda delar i batterimoduler med en industrivåg?

Är det möjligt att utföra en så kallad egenvikts- och korsviktskontroll i slutet av batterimodulmonteringen. Med den här proceduren kan du kontrollera om alla produkter är på plats och att inget har fallit ner i modulen under monteringen. Dessutom påverkas vägning inte av glänsande aluminiumytor.

 

18. Varför är korrekt process-pH-kontroll viktig under PCAM-tillverkning?

Process-pH påverkar partikelstorlek och morfologi direkt och är på så sätt ansvarig för batteriprestandan – laddning/urladdning.

 

19. Hur kan jag undvika PCAM-nedbrytning i kristallisatorer?

Närvaron av syre i reaktorer under PCAM-syntes kan lätt leda till bildandet av oönskade NCM-oxider; Därför är det viktigt att upprätthålla en inert atmosfär i reaktorns huvudutrymme. Kontinuerlig, in situ syremätning ger omedelbar information om luftinträngning eller otillräcklig kväveinfiltning.

 

20. Hur kan jag vara säker på att syrekoncentrationen är på den nivå som krävs under kalcinering av PCAM?

Att mäta O2 i PCAM-reaktorns ventilationsrör är knepigt på grund av höga temperaturer, fukt och damm. Syrgasanalysatorn GPro 500 (in situ eller extraktiv) tål sådana förhållanden, ger noggrann mätning och möjliggör snabb processtyrning.