Comprobación De La Expansión De Los Electrodos: Análisis Dilatométrico
Las intensivas actividades de investigación y desarrollo en el sector de las celdas de las baterías de iones de litio, con el objetivo de mejorar el rendimiento y la seguridad, implican la necesidad de experimentar de manera constante con nuevas composiciones electroquímicas. Las nuevas versiones de electrodos, separadores y electrolitos deben probarse cuidadosamente en el laboratorio antes de poder pasar a la fase de producción, inicialmente en líneas piloto y finalmente en la producción en masa.
El estudio de la estabilidad volumétrica de los materiales de electrodos durante el ciclo es crucial para predecir fallos, y por ello duración y seguridad a largo plazo.
La medición de la expansión volumétrica y la contracción de los electrodos durante los ciclos de carga y descarga debidos a la inserción y desinserción de iones de litio (el llamado fenómeno de balanceo) es uno de los aspectos fundamentales que deben experimentarse, antes de poder validar los nuevos materiales de electrodos o las nuevas configuraciones electroquímicas para la producción.
El Banco de pruebas de expansión de electrodo propuesto por Marposs garantiza la máxima fiabilidad y precisión, para pruebas a corto y largo plazo, en diferentes condiciones de aplicación.
El banco de pruebas está equipado con una cámara de prueba sellada capaz de sujetar la muestra de la celda que se está probando. La cámara se puede extraer fácilmente para permitir el funcionamiento con configuración experimental en un entorno con atmósfera controlada y está realizado con materiales inertes eléctricamente, para evitar cualquier interferencia con el comportamiento electroquímico de las muestras que se están probando.
La unidad de medición está equipada con un transductor de posición sin contacto de alta precisión, de manera que la detección de la expansión de los electrodos durante la prueba no se ve afectada por la presencia de fricción en el sensor.
Debido al hecho que la fuerza puede ser una variable importante que probar, las muestras de la celda que se están probando pueden precargarse fácilmente con el valor de la fuerza de compresión deseado, a través de un sistema ajustable también equipado con un sensor para detectar la fuerza aplicada.
Para realizar la prueba en condiciones térmicas controladas, un sensor específico detecta directamente la temperatura de las muestras que también se están probando dentro de la cámara, de manera que se considera el efecto del calor generado durante los ciclos de carga y descarga.
Todos los sensores están conectados a una unidad electrónica de adquisición E9066, que permite la adquisición continua y automática de todos los parámetros, elaboración de los valores de medición y su almacenamiento en archivos de datos, durante toda la duración de la prueba.
- Cámara de prueba sellada
- Transductor de posición inductivo de alta resolución, con tecnología sin contacto
- Ajuste y medición de la fuerza de precarga
- Detección de temperatura directamente en la cámara de prueba
- Adquisición continua y almacenamiento de todos los parámetros de prueba
- Versión para prueba simultánea de dos electrodos (ánodo y cátodo)
- Versión para prueba de electrodo individual (respecto al electrodo de referencia)
| Resolución del transductor inductivo |
0,01 µm |
| Intervalo de ajuste de fuerza |
1 / 10 kg |
| intervalo de temperaturas operativo |
-10° / +60°C |
