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.
Metallografia / Materialografia Esempi applicativi
Analisi delle particelle di ossido di metallo di litio
Le particelle di ossido di metallo di litio vengono sottoposte a preparazione metallografica ed esaminate tramite microscopia ottica e microscopia elettronica a scansione dotata di rivelatore EDX, al fine di analizzarne dimensioni e composizione chimica.
I materiali per inglobamento a freddo a base epossidica di QATM (Qpox 90 e Qpox 92) consentono di inglobare le polveri di particelle di ossido senza vuoti, preparandole per le fasi di levigatura e lucidatura. Grazie all’ampia gamma di panni di lucidatura e sospensioni diamantate disponibili, è possibile preparare una grande varietà di particelle di ossido di metallo di litio. Il sistema Qdoser viene utilizzato per il dosaggio automatico durante le fasi di lucidatura e finitura.
Dati sintetici
- Preparazione metallografica per l’analisi in microscopia ottica
- Preparazione metallografica per l’analisi in microscopia ottica
Campo di utilizzo
- Ricerca e Controllo Qualità
Esempio di particelle in polvere inglobate in Qpox 90.
Unità di dosaggio Qdoser ECO & Consumabili
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
Taglio di una batteria LIB completa con troncatrice QATM
Troncatrice Qcut 350 A
Inglobamento di batterie agli ioni di litio
L’inglobamento delle batterie agli ioni di litio prevede tecniche diverse a seconda dei componenti da trattare. L’involucro e le saldature a punti possono essere inglobati a caldo in alcuni casi, mentre gli elettrodi richiedono l’inglobamento a freddo a causa della loro sensibilità a temperatura e pressione. L’inglobamento può essere eseguito prima del taglio, per garantire che le lamine e altri componenti rimangano nel campione, oppure dopo il taglio, per preparare il campione alle fasi di levigatura e lucidatura. Per evitare la formazione di vuoti tra i materiali di inglobamento e il campione durante l’inglobamento a freddo, è consigliato utilizzare materiali caratterizzati da un basso ritiro volumetrico e una bassa temperatura di polimerizzazione. Per l’inglobamento delle batterie agli ioni di litio, i materiali epossidici a freddo QATM Qpox 90 e Qpox 92 rappresentano la scelta ideale grazie alle loro basse temperature di polimerizzazione (60°C e 35°C rispettivamente) e alla minima formazione di vuoti.
Dati sintetici
- Utilizzo di materiali epossidici per inglobamento a freddo con minima temperatura di polimerizzazione e minimo ritiro.
- Elevata flessibilità nell’inglobamento a caldo grazie alla funzione di preriscaldamento, alle modalità di raffreddamento, alle operazioni di manutenzione e alla gestione degli account utente.
Campo di utilizzo
- Ricerca e Controllo Qualità
Campioni di batterie agli ioni di litio inglobati a freddo
Qpress 50
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
- Sospensioni e lubrificanti per lucidatura privi di acqua
Campo di utilizzo
- Ricerca, Controllo Qualità e Produzione
Levigatrice e lucidatrice Qpol 250 A2-ECO
Levigatrice e lucidatrice Qpol 250 A2-ECO
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