Požadavky
- Lithium-iontové baterie s pevnými elektrolyty jsou považovány za technologii budoucnosti, která představuje díky svým výhodám v oblasti bezpečnosti, hustoty energie a schopnosti rychlého nabíjení jednoznačně lepší řešení než současné generace baterií. Použité komponenty se skládají z komplexních materiálových kompozitů, které musí být vzájemně elektrochemicky a mechanicky sladěny. Protože kapalný elektrolyt se již v tomto případě nepoužívá, musí být u pevnolátkových baterií vyřešeny otázky, jako jsou styk s okolními vrstvami, tepelná roztažnost a odolnost proti stárnutí. Vysoce přesné mechanické zkoušky umožňují přesně definovat kompozitní materiály a struktury.
- Pokud se použije anoda z kovového lithia, je její mechanická charakterizace obzvláště náročná. Příprava vzorků a stanovení pevnosti v tahu kovového lithia probíhá z důvodu silné degradace v prostředí inertního plynu. Kromě toho musí být citlivý a tvárný materiál velmi pečlivě vložen do speciálních upínacích čelistí a vyrovnán. Spolehlivé měření podélné deformace je možné pouze pomocí upravených bezkontaktních průtahoměrů na principu laseru.
- Dalším obtížným úkolem je určení mechanických vlastností dalších součástí, jako je kompozitní katoda nebo separátor s pevným elektrolytem. Pevnost těchto součástí má zásadní význam na nastavení výrobních procesů a bezpečnou funkčnost během provozu akumulátorů. Pevné elektrolyty jsou obvykle vyrobeny z polymerů, oxidů nebo sulfidů a v závislosti na tom vykazují mechanické vlastnosti, které se mohou pohybovat od křehkých až po tvárné. Pro stanovení mechanických vlastností se používá nanoindentor. Určuje se modul pružnosti, tvrdost, pevnost v ohybu a lomová houževnatost.
Řešení ZwickRoell
- zwickiLine a AllroundLine, přizpůsobené pneumatické upínací čelisti, přípravek pro vkládání a fólií a laserXtens
- Tvrdoměr ZHN
