Lithium-Ionen-Batterien

Unsere weltweit führenden Analysegeräte bieten leistungsstarke Lösungen zur Verbesserung der Sicherheit, Energie- und Leistungsdichte sowie der Lebensdauer Ihrer modernen Batterien.

Micromeritics bietet weltweit führende Technologie für die Charakterisierung von Partikeln, Pulvern und porösen Materialien

Fläche

Oberfläche durch Gasadsorption einschließlich BET-Oberfläche

Porosität

Porengröße, -volumen und -verteilung durch Gasadsorption und Quecksilberporosimetrie

Dichte

Absolute Dichte von Feststoffen, Pulvern und Schlämmen durch Gaspyknometrie. Automatisierte Hüllendichte von unregelmäßigen Feststoffen und komprimierte Schüttdichte (T.A.P).

Pulverfluss

Scher- und dynamische Messungen der Pulverrheologie und der Partikelinteraktionen

Tätigkeit

Katalysatoraktivität einschließlich Chemisorption, temperaturprogrammierte Reaktionen und Reaktorsysteme im Labormaßstab

Komponenten der Li-Ionen-Batterie

Lithium-Ionen-Batterien (Li-Ion) sind eine fortschrittliche Batterietechnologie, die aus vier Hauptkomponenten besteht: Anode, Kathode, Separator und Elektrolyt.

Bei Micromeritics verfügen wir über Messgeräte für alle Stufen der Batterieproduktion, angefangen bei den Rohstoffen bis hin zur fertigen Batteriezelle.

In Zukunft könnte der flüssige Elektrolyt durch einen festen Elektrolyt ersetzt werden, um die Sicherheit und Leistung zu verbessern.

Instrumentierung nach Komponenten

Instrumente für jede Komponente Ihrer Batterie

Fläche

  • Kapazität erhöhen
  • Erleichtert das Schnellladen
  • Verbesserung der Lade-/Entladeleistung

Partikelgröße

  • Kapazität maximieren
  • Entscheidend für hohe Energiedichte
  • Einfluss auf den Coulomb-Wirkungsgrad

Dichte

  • Optimierung der Elektrodenpackungsdichte
  • Maximierung der Masse/Volumendichte
  • Minimierung der irreversiblen Kapazität

Fläche

  • Kapazität erhöhen
  • Erleichtert das Schnellladen
  • Verbesserung der Lade-/Entladeleistung
  • Maßgeschneidertes Bindemittel für die Haftung erforderlich

Dichte

  • Optimierung der Elektrodenpackungsdichte
  • Maximierung der Masse/Volumendichte
  • Minimierung der irreversiblen Kapazität

Pulverfluss

  • Kontrolle der Agglomerate und der Dispergierbarkeit von Schlämmen
  • Optimierung der Elektrodenpackungsdichte
  • Verbesserung der Batterieeffizienz
  • Längere Lebensdauer der Batterie

Porosität

  • Entscheidend für Sicherheit und Zuverlässigkeit
  • Verbesserung der Energie-/Leistungsdichte
  • Kapazität optimieren
  • Längere Lebensdauer des Zyklus

Dichte

  • Entscheidend für Sicherheit und Zuverlässigkeit
  • Einheitliches keramisches Material
  • Längere Lebensdauer der Batterie

Partikelgröße

  • Kapazität maximieren
  • Entscheidend für hohe Energiedichte
  • Einfluss auf den Coulomb-Wirkungsgrad

Fläche

  • Kapazität erhöhen
  • Erleichtert das Schnellladen
  • Verbesserung der Lade-/Entladeleistung

Instrumente für jeden Schritt des Herstellungsprozesses von Lithium-Ionen-Batterien

Herstellungsverfahren

Unsere Instrumente begleiten jeden Schritt von der Konsistenz der Ausgangsstoffe über die Vorbereitung der Elektrodenaufschlämmung, die Beschichtung, Trocknung und Kalandrierung bis hin zur endgültigen Befüllung der Zellen mit Elektrolyt.
Gleichbleibende Partikelgröße und Reinheit des Vorprodukts
Elektrode und Separator
Eingangsmerkmale

Elektroden

Abscheider

Verbesserung der Ausbeute bei Gülle
und Trockenverfahren
Überwachen Sie den Trocknungsprozess der Beschichtung und
Bestätigen Sie das Porenvolumen und die
Größenverteilung der Elektroden und
Elektrolytfüllung des Separators

Li-Ionen-Batterie Instrumentierung

Instrumentierung nach Methode

Micromeritics erstklassige Geräte zur Materialcharakterisierung in unseren Kernkompetenzen.

Fläche

Unser umfangreiches Angebot an Gasadsorptionsanalysatoren bietet praktische Lösungen für Ihre Anforderungen in den Bereichen Forschung und Entwicklung, Qualitätskontrolle und Produktion.

  • Die Porengröße kann mit einer Vielzahl verschiedener Modelle von 0,3 nm bis 300 nm gemessen werden.
  • Wasserdampfadsorptionsstudien ermöglichen die Untersuchung der Empfindlichkeit eines Materials gegenüber Wasser

Ergebnisse Beispiel

Wert für die Batterieindustrie

  • Die Kenntnis der Porosität der Elektrodenmaterialien ist wichtig, um die richtige Ionenzugänglichkeit und Ladegeschwindigkeit zu gewährleisten.
  • BET-Oberfläche, Porenvolumen und Porengrößenverteilung helfen bei der Optimierung Ihrer Batteriekomponenten.

Dichte

Der AccuPyc verwendet die Gaspyknometrie und der GeoPyc eine einzigartige Verdrängungsmethode zur Bestimmung der Temperatur:

  • Echte, absolute und skelettale Dichte
  • Scheinbares Volumen und scheinbare Dichte
  • Volumen und Dichte der Umhüllung
  • Schüttvolumen und Dichte

Die Kombination der Daten aus diesen beiden Techniken ermöglicht die Bestimmung der prozentualen Porosität und des Gesamtporenvolumens

Ergebnisse Beispiel

Zusammenfassung der Daten

  • Durchschnitt: 4,5769 g/cm3
  • Standardabweichung: 0,0014 g/cm3

Wert für die Batterieindustrie

  • Durch eine hohe T.A.P.-Dichte der Ausgangsstoffe soll eine hohe volumetrische Energiedichte erreicht werden.
  • Die tatsächliche Dichte ist ein guter Indikator für die Reinheit und Zusammensetzung der Kathode, die zur Verbesserung der Gesamtleistung der Batterie verwendet werden kann.
  • Die Überwachung der tatsächlichen Dichte des Elektrodenmaterials gewährleistet die Stabilität des Umhüllungs- und Trocknungsprozesses des Schlickers

Porosität

Die Quecksilberporosimetrie ist ein einzigartiges Verfahren, das Schnelligkeit, Genauigkeit und die umfassende Charakterisierung zahlreicher Probeneigenschaften bietet:

  • Porengröße, 3nm bis 500 µm
  • Gesamtporenvolumen
  • Gesamtporenfläche
  • prozentuale Porosität
  • Probendichte (Schüttgut und Skelett)
  • Partikelgröße

Unser umfangreiches Angebot an Gasadsorptionsanalysatoren bietet praktische Lösungen für Ihre Anforderungen in den Bereichen Forschung und Entwicklung, Qualitätskontrolle und Produktion.

  • Die Porengröße kann mit einer Vielzahl verschiedener Modelle von 0,3 nm bis 300 nm gemessen werden.
  • Wasserdampfadsorptionsstudien ermöglichen die Untersuchung der Empfindlichkeit eines Materials gegenüber Wasser

Ergebnisse Beispiel

Zusammenfassung der Daten

  • Gesamtes Intrusionsvolumen: 0,813 mL/g
  • Medianer Porendurchmesser: 155 nm
  • Porosität: 53,1%

Wert für die Batterieindustrie

  • Die Kenntnis der Porosität der Elektrodenmaterialien ist wichtig, um die richtige Ionenzugänglichkeit und Ladegeschwindigkeit zu gewährleisten.
  • BET-Oberfläche, Porenvolumen und Porengrößenverteilung helfen bei der Optimierung Ihrer Batteriekomponenten.

Partikelgröße

Der SediGraph ist auch nach fünf Jahrzehnten der weltweite Standard für die Partikelgrößenanalyse durch Sedimentation, ob in einer rauen Produktionsumgebung oder in einer kontrollierten Laborumgebung.

  • Die Sedimentation beruht auf gut verstandenen physikalischen Gesetzen und einfach zu messenden Eigenschaften, die keine Versuch-und-Irrtum-Modellierung erfordern.
  • Ermöglicht die vollständige Rechenschaftslegung über die Probenmasse und quantifiziert den Feinanteil außerhalb des Messbereichs
  • Verwendet eine höhere Materialkonzentration als viele andere Techniken, um eine repräsentative Probe zu erhalten

Ergebnisse Beispiel

Wert für die Batterieindustrie

  • The SediGraph is the only instrument that can precisely report weight percent of particles <0.1μm.
  • Branchenführer bei rauen Elektroden und anderen Ausgangsmaterialien.
  • Optimieren Sie das Partikelgrößenverhältnis von Kathode und Festelektrolyt, um die Energiedichte zu maximieren.

Pulverfluss

Das FT4 ermöglicht eine umfassende Charakterisierung der Fließeigenschaften eines Pulvers und hat sich mittlerweile als universelles Pulvertestgerät etabliert. Optimieren Sie Herstellungsprozesse durch die Quantifizierung der Pulvereigenschaften.

  • Strömungswiderstand in der Bewegung
  • Scherfestigkeit
  • Scherung gegen die Wand
  • Schüttdichte
  • Komprimierbarkeit
  • Durchlässigkeit

Ergebnisse Beispiel

Wert für die Batterieindustrie

  • Die Kenntnis der spezifischen Energie eines Pulvers, ein Indikator für die Reibung zwischen den Partikeln und die mechanische Verzahnung, kann dazu beitragen, Agglomerate in der Elektrodenaufschlämmung zu reduzieren.
  • Die Bestimmung und Optimierung der Permeabilität, ein Maß für die Fähigkeit eines Pulvers, Luft freizusetzen, kann die Dispersion von Schlämmen und die Hohlraumfüllung in nassen oder trockenen Systemen verbessern.

Einschlägige Ressourcen

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Kunden entscheiden sich für Micromeritics aufgrund unserer vielfältigen, weltweit führenden Hochleistungssysteme, unseres fachkundigen Anwendungspersonals und unserer werksgeschulten Ingenieure, die in vielen Branchen rund um den Globus tätig sind. Wir bieten nachhaltige Lösungen für Net-Zero-Technologien und beschleunigen sowohl die Forschung und Entwicklung als auch die Kommerzialisierung mit Qualitätsdaten, Kundenservice, unserem Partikel-Testlabor und virtuellen oder Vor-Ort-Produktdemonstrationen.