Controllo Della Dilatazione Degli Elettrodi: Analisi Dilatometrica
Le attività intensive nella ricerca e nello sviluppo nel settore delle celle per batterie agli ioni di litio, mirate al miglioramento delle rispettive prestazioni e sicurezza, comportano la necessità di sperimentare costantemente nuovi composti elettrochimici. Le nuove versioni di elettrodi, separatori ed elettroliti devono essere attentamente testati in laboratorio prima di poter passare alla fase di produzione, inizialmente in linee pilota e infine per la produzione di massa.
Lo studio della stabilità volumetrica dei materiali degli elettrodi in fase di ciclo è cruciale per la previsione di guasti, quindi della durata e della sicurezza a lungo termine.
La misurazione della dilatazione e della contrazione volumetrica degli elettrodi durante i cicli di carica e scarica dovute all’inserimento/disinserimento degli ioni di litio (il cosiddetto fenomeno della “rocking chair” ) è uno degli aspetti fondamentali da sperimentare, prima di essere in grado di convalidare i nuovi materiali per elettrodi o nuove configurazioni elettrochimiche per la produzione.
Il banco di prova per test di dilatazione elettrodi proposto da Marposs garantisce la massima affidabilità e precisione, per test a breve e lungo termine, in diverse condizioni di applicazione.
Il banco di prova è equipaggiato con una camera di prova sigillata, in grado di contenere il campione di cella da testare. La camera è facilmente asportabile per consentire l’operazione di preparazione del test in ambiente ad atmosfera controllata ed è realizzata con materiali elettricamente inerti, per evitare ogni interferenza con il comportamento elettrochimico dei campioni in prova.
L’unità di misurazione è dotata di un trasduttore di posizione senza contatto ad alta precisione, quindi il rilevamento della dilatazione degli elettrodi durante il test non è influenzato dalla presenza di attrito nel sensore.
Poiché la forza può essere un importante parametro da testare, i campioni di celle in prova possono essere facilmente precaricati al valore forza di compressione desiderato, attraverso un sistema regolabile anch’esso dotato di un sensore per il rilevamento della forza esercitata.
Per eseguire il test in condizioni termiche controllate, un sensore dedicato rileva direttamente la temperatura dei campioni in prova all’interno della camera, al fine di considerare anche l'effetto del calore generato durante i cicli di carica e scarica.
Tutti i sensori sono collegati all’unità elettronica di acquisizione E9066, che consente l'acquisizione continua e automatica di tutti i parametri, l'elaborazione dei valori di misurazione e la loro memorizzazione in file dati, per l’intera durata del test.
- Camera di prova sigillata
- Trasduttore di posizione induttivo ad alta risoluzione con tecnologia senza contatto
- Regolazione e misurazione della forza di precarico
- Rilevamento della temperatura direttamente nella camera di prova
- Acquisizione e archiviazione continue di tutti i parametri di prova
- Versione per test simultaneo di due elettrodi (anodo e catodo)
- Versione per test di elettrodi singoli (rispetto a un elettrodo di riferimento)
| Risoluzione del trasduttore induttivo |
0,01 µm |
| Campo di regolazione della forza |
1 / 10 kg |
| Intervallo di temperatura di esercizio |
-10° / +60°C |
