Applicazioni per la tecnologia delle batterie

La transizione energetica richiede concetti efficaci per l’accumulo di energia, poiché le fonti rinnovabili come il solare e l’eolico non sono disponibili in modo continuo. Di conseguenza, una fornitura energetica affidabile non è possibile senza soluzioni di accumulo adeguate. Le batterie agli ioni di litio si sono affermate come la soluzione migliore attualmente disponibile grazie alla loro elevata densità energetica, lunga durata, basso auto-scaricamento e rapidità di ricarica.

Una preparazione metallografica su misura è fondamentale per comprendere e sviluppare ulteriormente i materiali e le strutture di queste batterie. Questo processo fornisce informazioni dettagliate sulla microstruttura, sulla composizione dei materiali e sulla qualità dei singoli componenti e giunzioni, contribuendo così all’ottimizzazione delle batterie agli ioni di litio.

Taglio di batterie agli ioni di litio

Il taglio delle batterie agli ioni di litio (LIB) può variare a seconda del risultato desiderato. Le troncatrici possono essere utilizzate per sezionare l’involucro della batteria e rimuovere l’intero jelly roll, oppure per tagliare l’intera batteria completa di involucro ed elettrodi, mentre un bisturi è indicato solo per la sezionatura delle lamine elettrodiche.

Per tagliare l’involucro ed estrarre il jelly roll si utilizza un utensile di serraggio rotante. Le troncatrici QATM offrono un’ampia gamma di utensili di serraggio per il sezionamento di batterie complete. L’immagine sottostante mostra un processo di taglio di una LIB.

Dati sintetici

• Risparmio di tempo grazie al taglio del campione vicino alla superficie di interesse.
• Utilizzo del dispositivo di rotazione per il fissaggio dei campioni.

Campo di utilizzo

• Ricerca e Controllo Qualità

Levigatura e lucidatura di batterie agli ioni di litio

La levigatura e la lucidatura possono essere eseguite su diverse parti delle batterie agli ioni di litio (LIB). In alcuni casi è necessario preparare e analizzare il contenitore tramite microscopia ottica o SEM (anche con rivelatore EBSD); in altri casi si preparano gli elettrodi o le saldature a punti. Il cappuccio della LIB è spesso realizzato in acciaio a basso tenore di carbonio con rivestimento in nichel. L’immagine mostra il cappuccio di una LIB dopo lucidatura con sospensione da 1 μm e attacco con Klemm I. Per l’alimentazione di determinati dispositivi, sono necessari grandi pacchi batteria composti da più celle agli ioni di litio collegate in configurazione parallelo-serie. Una saldatura a punti robusta e senza difetti rappresenta un aspetto fondamentale per molti settori, come quello aerospaziale. Gli altri componenti importanti delle LIB sono gli elettrodi. L’anodo è spesso costituito da un foglio di rame rivestito su uno o entrambi i lati con grafite, mentre il catodo è solitamente un foglio di alluminio rivestito su uno o entrambi i lati con particelle di ossido metallico (ad esempio particelle di LiNiMnCoO₂).

Dati sintetici

• Sospensioni e lubrificanti per lucidatura privi di acqua
• Elevata riproducibilità grazie alla preparazione automatizzata

Campo di utilizzo

• Ricerca, Controllo Qualità e Produzione