Analisi multifunzionale su elettrodi per batterie di veicoli elettrici - Analisi pratica
Nonostante la transizione verso la mobilità elettrica sia una realtà già da tempo, essa comporta anche nuove sfide nella produzione delle celle delle batterie. Qui, il focus è incentrato sugli elettrodi rivestiti, ovvero l’anodo e il catodo, che consentono il flusso di elettricità nelle batterie agli ioni di litio. Anche le più piccole deviazioni nella produzione o nel comportamento delle celle può influire sulle prestazioni e sulla durata di vita della batteria.
Caratteristiche degli elettrodi
La produzione degli elettrodi comporta esigenze elevate per i processi, in particolare nella produzione in serie:
- Gli spessori precisi dello strato devono essere mantenuti costanti per lunghezze elevate della rete.
- Il rivestimento uniforme è fondamentale per le prestazioni elettriche.
- La stabilità meccanica deve essere garantita nonostante l’elevata densità energetica.
- La scalabilità dei processi dal laboratorio alla produzione di massa è spesso un fattore cruciale.
Questa complessità richiede metodi di prova innovativi, ed è proprio qui che entra in gioco l’analizzatore di componenti di celle multifunzionale (MCCA).
Cosa può fare l’MCCA e perché è così importante
In un ciclo di prova, l’MCCA misura contemporaneamente le variazioni di spessore (TUC) e la resistenza elettrica (RUC). Ciò è reso possibile da tre sensori di spostamento ad alta risoluzione, un’unità di livellamento per la creazione di pressione parallela al piano e piatti di compressione placcati in oro appositamente sviluppati per la misurazione affidabile della resistenza.
Il funzionamento delle batterie presenta un effetto noto: Rigonfiamento della batteria – aumento e diminuzione periodici del volume delle celle durante il processo di carica e scarica. Questa variazione del volume comporta uno stress meccanico sui singoli strati, che può dare luogo a una riduzione delle prestazioni o addirittura a danni per diversi cicli. L’MCCA consente di analizzare con precisione questo effetto sui più piccoli componenti delle celle, ad esempio le celle a moneta. Si tratta di un vantaggio significativo per lo sviluppo del materiale e l’ottimizzazione delle strutture delle celle.
Software intelligente incluso
Grazie alla sua integrazione nel software di prova testXpert, il funzionamento di MCCA è particolarmente user-friendly: tutte le sequenze di prova sono già pre-programmate; l’analisi si avvia facilmente con un solo clic. Questo non solo garantisce risultati altamente producibili, ma consente anche di risparmiare tempo e semplifica il lavoro di laboratorio quotidiano.
In conclusione
Le esigenze delle batterie moderne sono in costante aumento e di conseguenza lo è anche il bisogno di una tecnologia di misurazione precisa. L’MCCA di ZwickRoell fornisce la chiarezza necessaria all’analisi degli elettrodi rivestiti e dei prototipi di celle. Che siate impegnati nella ricerca o nel monitoraggio della produzione, se desiderate produrre batterie ad alte prestazioni e sicure nel tempo, questo tipo di analisi multifunzionale è fondamentale.
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