Wielofunkcyjna analiza elektrod do akumulatorów samochodów elektrycznych – Spojrzenie na praktykę
Transformacja mobilna jest już od dawna rzeczywistością – i niesie ze sobą nowe wyzwania dla produkcji ogniw akumulatorowych. Koncentrujemy się na elektrodach powlekanych, tj. anodzie i katodzie, które umożliwiają przepływ prądu w akumulatorach litowo-jonowych . Nawet najmniejsze odchylenia w procesie produkcji lub zachowaniu ogniw mogą mieć wpływ na wydajność i żywotność akumulatora.
Wymagania, dotyczące elektrod
Produkcja tych elektrod wiąże się z wysokimi wymaganiami, zwłaszcza w przypadku produkcji seryjnej:
- Precyzyjne grubości warstw muszą być utrzymywane w sposób spójny na długich odcinkach.
- Jednorodna powłoka ma kluczowe znaczenie dla zachowania parametrów elektrycznych.
- Mechaniczna stabilność musi zostać zagwarantowana pomimo dużej gęstości energii.
- Skalowalność procesów od laboratorium do produkcji na dużą skalę ma często kluczowe znaczenie.
Taka złożoność wymaga innowacyjnych metod testowania – i tutaj właśnie pojawia się w grze Multifunctional Cell Component Analyzer (MCCA) firmy ZwickRoell.
Co może zrobić MCCA – i dlaczego jest tak ważne
W jednym cyklu badawczym MCCA jednocześnie mierzy zmianę grubości (TUC) i rezystancję elektryczną (RUC). Jest to możliwe dzięki trzem czujnikom drogi o wysokiej rozdzielczości, jednostce poziomującej do równoległych, płaskich narastających nacisków oraz specjalnie opracowanym, pozłacanym płytom ściskającym do niezawodnego pomiaru rezystancji.
Dobrze znany efekt występuje zwłaszcza w przypadku stosowania baterii: „Battery Swelling“ – to jest okresowe zwiększanie i zmniejszanie objętości ogniwa podczas ładowania i rozładowywania. Zmiana objętości powoduje naprężenia mechaniczne poszczególnych warstw, co może skutkować pogorszeniem wydajności, a nawet uszkodzeniem po wielu cyklach. MCCA umożliwia dokładną analizę tego efektu na najmniejszych elementach ogniwa – na przykład tzw. ogniwach Coin Cells. Stanowi to ogromną zaletę dla rozwoju materiałów i optymalizacji struktur komórkowych.
Dołączone inteligentne oprogramowanie
Dzięki integracji z oprogramowaniem badawczym testXpert MCCA jest wyjątkowo przyjazny dla użytkownika: Wszystkie przebiegi badawcze są już zaprogramowane – wystarczy jedno kliknięcie, aby rozpocząć analizę. Dzięki temu uzyskano nie tylko wysoką powtarzalność wyników, ale także oszczędność czasu i uproszczenie codziennej pracy laboratoryjnej.
Wniosek
Wymagania stawiane nowoczesnym akumulatorom stale rosną – a wraz z nimi rośnie zapotrzebowanie na precyzyjną technologię pomiarową. Analizator MCCA firmy ZwickRoell zapewnia niezbędną przejrzystość przy analizie elektrod powlekanych i prototypowych stosów ogniw. Niezależnie od tego, czy chodzi o badania, czy monitorowanie produkcji: Każdy, kto chce produkować wydajne i bezpieczne baterie na dłuższą metę, nie może uniknąć tego typu wielofunkcyjnej analizy.
Dowiedz się więcej. Lepiej to zbadać. Dla baterii jutra.
DO AUTORA:
Business Development Manager Automotive-Electrification
Masz pytania? Skontaktuj się z nami!
Aleksander Koprivc od ponad 20 lat piastuje różne stanowiska kierownicze na arenie międzynarodowej w firmie ZwickRoell. Po ukończeniu studiów na kierunku inżynieria mechaniczna w Karlsruhe i uzyskaniu tytułu licencjata inżyniera. Posiadając tytuł mechatroniki i MBA w zakresie zarządzania międzynarodowego, pierwsze doświadczenia zawodowe zdobywał jako inżynier aplikacyjny w Niemczech i Francji. W firmie ZwickRoell przejął m.in. zarządzanie sprzedażą we Francji i Hiszpanii, a także zarządzanie obiema spółkami krajowymi. Obecnie jest Business Development Manager w dziale elektryfikacji samochodów; wcześniej przez kilka lat pełnił funkcję kierownika branży motoryzacyjnej.