Νέες δυνατότητες στην ανάπτυξη μπαταριών επόμενης γενιάς

Με κινητήρια δύναμη τα ηλεκτρικά οχήματα (για την καταπολέμηση της ρύπανσης των πόλεων), την αποθήκευση ενέργειας (σε συνδυασμό με τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας για τη μείωση των αερίων του θερμοκηπίου) και τις φορητές συσκευές επικοινωνίας, η αγορά μπαταριών ιόντων λιθίου αναπτύσσεται με 12% Συνδεδεμένο Ετήσιο Ρυθμό Ανάπτυξης (CAGR) και θα είναι >1200 γιγαβατώρες με αξία άνω των 75 δισεκατομμυρίων δολαρίων ΗΠΑ μέχρι το 2025. Οι περισσότερες αυτοκινητοβιομηχανίες επενδύουν πλέον στις μπαταρίες και βρίσκονται σε αγώνα δρόμου για την κατοχύρωση κρίσιμων τεχνολογιών μπαταριών επόμενης γενιάς και συστημάτων διαχείρισης μπαταριών.

Για να το θέσουμε σε μια απτή προοπτική, μία Gigawatt-ώρα ενέργειας μπαταρίας είναι αρκετή για να κατασκευαστούν 10 εκατομμύρια αυτοκίνητα Tesla Model S. Ωστόσο, η τεχνολογία των μπαταριών εξακολουθεί να εξελίσσεται. Το τελευταίο ηλεκτρικό αυτοκίνητο Tesla Model S ισχυρίζεται ότι έχει αυτονομία 402 μιλίων με μία μόνο φόρτιση και 15 λεπτά χρόνο φόρτισης για φόρτιση 136 μιλίων. Οι μελλοντικές τεχνολογίες μπαταριών, όπως οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης ή οι μπαταρίες θείου λιθίου, θα αυξήσουν πιθανώς την εμβέλεια αυτή σε πολύ περισσότερα από 1000 μίλια και πολύ ταχύτερο χρόνο φόρτισης.

Υποστηρίζουμε τις ανακαλύψεις και τα επιστημονικά σας άλματα

Είτε είστε κατασκευαστής εξαρτημάτων μπαταρίας που αναζητά μεγαλύτερη αποδοτικότητα της διαδικασίας και καλύτερο ποιοτικό έλεγχο, είτε είστε ένα researcπου προσπαθεί να προσδιορίσει τις παραμέτρους απόδοσης των νέων υλικών μπαταρίας, οι λύσεις μας θα σας προσφέρουν τα νέα επίπεδα διορατικότητας και ελέγχου που απαιτούνται για την παραγωγή μπαταριών ανώτερης ποιότητας.

Στην NETZSCH Analyzing & Testing, αξιοποιούμε 50 χρόνια εμπειρίας σε εφαρμογές, τις ευρείες σειρές προϊόντων τελευταίας τεχνολογίας και τις ολοκληρωμένες προσφορές υπηρεσιών για να διασφαλίσουμε ότι οι λύσεις μας όχι μόνο θα ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις σας, αλλά και θα ξεπεράσουν τις προσδοκίες σας.

Έλεγχος των θερμικών χαρακτηριστικών της μπαταρίας: Ηλεκτροδίου και επικάλυψη ηλεκτροδίου

Όπως το ανθρώπινο σώμα, έτσι και η θερμοκρασία λειτουργίας μιας μπαταρίας πρέπει πάντα να παρακολουθείται, να προστατεύεται και να διατηρείται σε βέλτιστο επίπεδο. Η σωστή θερμική διαχείριση της μπαταρίας εξασφαλίζει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής διατηρώντας τα στοιχεία εντός ενός περιορισμένου εύρους θερμοκρασίας κατά την αποθήκευση, τη λειτουργία και τη φόρτιση. Η κατανόηση της ποσότητας θερμότητας που μπορούν να αποβάλουν τα στοιχεία απαιτεί την κατανόηση των βασικών ιδιοτήτων μεταφοράς θερμότητας του σχεδιασμού των στοιχείων. Για τη διερεύνηση αυτών των θερμοφυσικών ιδιοτήτων, το NETZSCH προσφέρει συστήματα ανάλυσης με λέιζερ/φωτοβολίδα (LFA) καθώς και θερμιδομετρητές διαφορικής σάρωσης (DSC).

Κάθε φορά που ένα υλικό εκτίθεται σε μεταβολές της θερμοκρασίας - παρουσιάζει μια μεταβολή στη διάστασή του. Για την πρόβλεψη της παραμόρφωσης και των τάσεων στο διαχωριστή σε κυψέλες μπαταριών, είναι απαραίτητη η μέτρηση της συμπεριφοράς διαστολής/συρρίκνωσης. Αυτό επιτυγχάνεται με τη θερμομηχανική ανάλυση (ΘΜΑ), η οποία εκφράζεται με το συντελεστή θερμικής διαστολής (Συντελεστής γραμμικής θερμικής διαστολής (CLTE/CTE)Ο συντελεστής γραμμικής θερμικής διαστολής (CLTE) περιγράφει τη μεταβολή του μήκους ενός υλικού σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία.CTE).

Παράμετροι επεξεργασίας: Πώς να εφαρμόσετε τον πολτό της μπαταρίας στο ηλεκτρόδιο

Η επίστρωση λεπίδας ή η επίστρωση μήτρας υποδοχής συνήθως επεξεργάζεται έναν πολτό μπαταρίας. Κατά τη διάρκεια αυτών των διεργασιών, το αιώρημα υφίσταται μέσου επιπέδου ρυθμούς διάτμησης για σύντομο χρονικό διάστημα, ακολουθούμενες από βαρυτικές τάσεις που ασκούνται στο αιώρημα μετά τη διαδικασία επικάλυψης. Αυτό έχει αντίκτυπο στη συμπεριφορά επιπέδωσης σε χαμηλούς ρυθμούς διάτμησης και στην ομοιομορφία του φιλμ. Η ρεολογία παρέχει πρόσβαση σε αυτές τις ιδιότητες ροής των αιωρημάτων μπαταρίας.

Μάθετε περισσότερα για τη ρεολογία των αιωρημάτων μπαταριών στο διαδικτυακό μας σεμινάριο!

Μαζί με την Malvern Panalytical, οι αναλυτικές μας ικανότητες εφαρμόζονται σε ευρείς τομείς της διαδικασίας κατασκευής μπαταριών. Σε ένα κοινό διαδικτυακό σεμινάριο, οι ειδικοί μας σε θέματα μπαταριών παρουσιάζουν προηγμένες αναλυτικές τεχνικές για τη βελτίωση της απόδοσης της μπαταρίας σας. Εξηγούν τη θεωρία των αποδεδειγμένων μεθόδων και οργάνων που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο ποιότητας και την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας.

Αργότερα, οι ειδικοί μας παρέχουν πρακτικές συμβουλές κατά τη διάρκεια ζωντανών επιδείξεων σχετικά με τον τρόπο προετοιμασίας δειγμάτων, εκτέλεσης μετρήσεων και αξιολόγησης των αποτελεσμάτων με τις αντίστοιχες λύσεις λογισμικού.

Η συνεργασία μας με την Malvern Panalytical

Ενώ η NETZSCH Analyzing & Testing ειδικεύεται στα θερμικά και ρεολογικά χαρακτηριστικά των εξαρτημάτων των μπαταριών, η Malvern Panalytical προσφέρει μορφολογικές, στοιχειακές και δομικές αναλύσεις. Με αυτή τη συνεργασία, οι πελάτες μας μπορούν να επωφεληθούν από ένα πλήρες φάσμα λύσεων που αλληλοσυμπληρώνονται και να καταλήξουν πολύ πιο γρήγορα στους υποψήφιους μπαταρίες. Και για να μάθετε περισσότερα για τις συνδυασμένες λύσεις μας, μπορείτε να κατεβάσετε το φυλλάδιο για τις μπαταρίες!