Você tem buscado a tecnologia perfeita para analisar a pasta de eletrodos? Quando se trata de baterias, a Hioki oferece uma variedade de ferramentas exclusivas para ajudá-lo a construir baterias melhores mais rapidamente.

O que é um slurry e como ele é usado? A pasta é uma das partes mais importantes de uma bateria de íons de lítio. É um líquido espesso e preto que é usado para revestir folhas de alumínio e cobre. As folhas revestidas, também conhecidas como. folhas de eletrodos são enroladas para formar as baterias de íons de lítio. Uma pasta de bateria consiste em 4 ingredientes: materiais ativos, aglutinantes de polímeros, agentes condutores e solventes.

Figura 1: Principais componentes de uma pasta de bateria.

O desempenho de uma bateria acabada depende muito da qualidade da pasta. Em uma pasta de alta qualidade, os agentes condutores formam uma rede na qual o material ativo está incorporado. Uma pasta de alta qualidade precisa ter duas propriedades: 1) exatamente a quantidade certa de ingredientes e 2) a pasta precisa ser misturada exatamente da maneira certa. Se mexer pouco, os ingredientes não ficam bem distribuídos, mexer demais e as partículas se aglomeram no aglomerado.

Até agora, os pesquisadores de baterias só podem medir as propriedades mecânicas de uma pasta de bateria. Os testadores reológicos padrão medem propriedades como viscosidade de cisalhamento dinâmico e não fornecem informações sobre as propriedades elétricas de uma pasta de bateria.

O Slurry Analytical System da HIOKI mede três propriedades elétricas de uma pasta de bateria:
1) DCR, resistência elétrica total, 2) Relação, grau de desenvolvimento da rede, e 3) Uniformidade, ou seja, o grau de dispersão do material.

Figura 2: Propriedades elétricas de uma pasta de bateria. A pasta ótima tem alto grau de desenvolvimento de redes e alto grau de uniformidade.

A Figura 2 mostra o grau de desenvolvimento da rede no eixo horizontal e a uniformidade das redes no eixo vertical. A pasta de bateria perfeita terá um alto grau de uniformidade e um alto grau de desenvolvimento de rede ao mesmo tempo. Com os pesquisadores e desenvolvimento do HIOKI Slurry Analytical System, os engenheiros podem otimizar os constituintes da pasta e a quantidade e o tipo de mistura para identificar rapidamente o ponto ideal.

Figura 3: O software de análise de polpa HIOKI é uma ferramenta baseada em nuvem que identifica as propriedades elétricas de uma polpa de bateria.

O Sistema Analítico de Polpa da Hioki Hioki IM35360, células de eletrodo SA9001 e dispositivo de teste SA9002. Depois de misturar um candidato de pasta, um pesquisador de bateria usa o software de medição SA2622 para adquirir as propriedades de impedância da amostra de pasta. Com base nessa medição, o software baseado em nuvem SA2631 identifica os parâmetros elétricos da pasta. Toda a sequência de teste leva menos de um minuto.

Se um pesquisador não puder medir diretamente as propriedades elétricas de uma pasta, ele precisa fabricar uma célula de bateria completa e realizar testes elétricos na célula. Este processo inclui uma infinidade de etapas do processo, como revestimento, secagem e calandragem de chapas de eletrodos e, finalmente, montagem de uma bateria funcional. Com a bateria do Hioki Slurry Analytical System, os pesquisadores reduzem o tempo necessário para caracterizar uma pasta de dias para minutos. Os desenvolvedores de baterias podem executar muitas distorções de projeto em um curto espaço de tempo para ajustar a composição da pasta e os parâmetros de mistura e, finalmente, construir células de bateria melhores mais rapidamente.

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Redação