Piles au lithium-ion

Notre équipement analytique de pointe offre des solutions performantes pour améliorer la sécurité, la densité d'énergie et de puissance et la durée de vie de vos batteries avancées.

Micromeritics propose une technologie de pointe pour la caractérisation des particules, des poudres et des matériaux poreux.

Surface

Surface par adsorption de gaz, y compris la surface BET

Porosité

Taille, volume et distribution des pores par adsorption de gaz et porosimétrie au mercure

Densité

Densité absolue des solides, des poudres et des boues par pycnométrie gazeuse. Densité enveloppe automatisée des solides irréguliers et densité apparente comprimée (T.A.P).

Flux de poudre

Mesures de cisaillement et de dynamique de la rhéologie des poudres et des interactions entre les particules

Activité

Activité des catalyseurs, y compris la chimisorption, les réactions programmées en fonction de la température et les systèmes de réacteurs à l'échelle du laboratoire

Composants de la batterie Li-ion

Les batteries lithium-ion (Li-ion) sont une technologie de pointe qui comprend quatre composants principaux : l'anode, la cathode, le séparateur et l'électrolyte.

Chez Micromeritics, nous disposons d'instruments pour toutes les étapes de la production de batteries, depuis les matières premières précurseurs jusqu'à la cellule de batterie finale.

À l'avenir, l'électrolyte liquide pourrait être remplacé par un électrolyte solide pour améliorer la sécurité et les performances.

Instrumentation par composant

Des instruments pour chaque composant de votre batterie

Surface

  • Augmenter la capacité
  • Facilite la charge rapide
  • Améliorer les performances de charge/décharge

Taille des particules

  • Maximiser la capacité
  • Indispensable pour une densité énergétique élevée
  • Influence de l'efficacité coulombienne

Densité

  • Optimiser la densité d'empilement des électrodes
  • Maximiser la densité masse/volume
  • Minimiser la capacité irréversible

Surface

  • Augmenter la capacité
  • Facilite la charge rapide
  • Améliorer les performances de charge/décharge
  • Adapter le liant nécessaire à l'adhérence

Densité

  • Optimiser la densité d'empilement des électrodes
  • Maximiser la densité masse/volume
  • Minimiser la capacité irréversible

Flux de poudre

  • Contrôle des agglomérats et de la dispersibilité des boues
  • Optimiser la densité d'empilement des électrodes
  • Améliorer l'efficacité de la batterie
  • Durée de vie de la batterie plus longue

Porosité

  • Essentiel pour la sécurité et la fiabilité
  • Améliorer la densité d'énergie/puissance
  • Optimiser la capacité
  • Durée de vie plus longue

Densité

  • Essentiel pour la sécurité et la fiabilité
  • Matériau céramique homogène
  • Durée de vie de la batterie plus longue

Taille des particules

  • Maximiser la capacité
  • Indispensable pour une densité énergétique élevée
  • Influence de l'efficacité coulombienne

Surface

  • Augmenter la capacité
  • Facilite la charge rapide
  • Améliorer les performances de charge/décharge

Instruments pour chaque étape du processus de fabrication des batteries Li-ion (
)

Processus de fabrication

Nos instruments sont présents à chaque étape du processus, de la consistance des précurseurs à la préparation de la boue d'électrode, en passant par l'enrobage, le séchage, le calandrage et le remplissage final de l'électrolyte de la cellule.
Taille et pureté constantes des particules du précurseur
Électrode et séparateur
attributs entrants

Électrodes

Séparateur

Amélioration du rendement dans les boues
et les procédés à sec
Contrôler le processus de revêtement et de séchage
Confirmer le volume des pores et la distribution de la taille
des électrodes et
remplir l'électrolyte du séparateur.

Instrumentation des batteries Li-ion

Instrumentation par méthode

Micromeritics propose des instruments de caractérisation des matériaux de premier ordre dans ses principaux domaines d'expertise.

Surface

Notre vaste gamme d'analyseurs par adsorption de gaz offre des solutions pratiques pour répondre à vos besoins en matière de R&D, de contrôle de la qualité et de fabrication.

  • La taille des pores peut être mesurée de 0,3 à 300 nm à l'aide de différents modèles.
  • Les études d'adsorption de vapeur d'eau permettent d'étudier la sensibilité d'un matériau à l'eau.

Exemple de résultats

Valeur pour l'industrie des batteries

  • Il est important de comprendre la porosité des matériaux d'électrodes pour garantir l'accessibilité des ions et la vitesse de chargement.
  • La surface BET, le volume des pores et la distribution de la taille des pores permettent d'optimiser les composants de la batterie.

Densité

L'AccuPyc utilise la pycnométrie à gaz et le GeoPyc utilise une technique de déplacement unique pour déterminer l'épaisseur de la couche d'ozone :

  • Densité réelle, absolue et squelettique
  • Volume et densité apparents
  • Volume et densité de l'enveloppe
  • Volume et densité en vrac

La combinaison des données de ces deux techniques permet de déterminer le pourcentage de porosité et le volume total des pores.

Exemple de résultats

Résumé des données

  • Moyenne : 4,5769 g/cm3
  • Écart-type : 0,0014 g/cm3

Valeur pour l'industrie des batteries

  • Une densité élevée de T.A.P. des précurseurs devrait permettre d'obtenir une densité d'énergie volumétrique élevée.
  • La densité réelle est un bon indicateur de la pureté et de la composition de la cathode, qui peut être utilisé pour améliorer les performances globales de la batterie.
  • Le contrôle de la densité réelle du matériau de l'électrode garantit la stabilité du processus d'enrobage et de séchage de la boue.

Porosité

La porosimétrie au mercure est une technique d'une valeur unique qui offre rapidité, précision et caractérisation complète de nombreuses propriétés de l'échantillon :

  • taille des pores, de 3 nm à 500 µm
  • volume total des pores
  • surface totale des pores
  • pourcentage de porosité
  • densités des échantillons (en vrac et squelettiques)
  • taille des particules

Notre vaste gamme d'analyseurs par adsorption de gaz offre des solutions pratiques pour répondre à vos besoins en matière de R&D, de contrôle de la qualité et de fabrication.

  • La taille des pores peut être mesurée de 0,3 à 300 nm à l'aide de différents modèles.
  • Les études d'adsorption de vapeur d'eau permettent d'étudier la sensibilité d'un matériau à l'eau.

Exemple de résultats

Résumé des données

  • Volume total d'intrusion : 0,813 ml/g
  • Diamètre médian des pores : 155 nm
  • Porosité : 53,1

Valeur pour l'industrie des batteries

  • Il est important de comprendre la porosité des matériaux d'électrodes pour garantir l'accessibilité des ions et la vitesse de chargement.
  • La surface BET, le volume des pores et la distribution de la taille des pores permettent d'optimiser les composants de la batterie.

Taille des particules

Après cinq décennies, le SediGraph reste la norme mondiale pour l'analyse de la taille des particules par sédimentation, que ce soit dans un environnement de production difficile ou dans un laboratoire contrôlé.

  • La sédimentation fait appel à des lois physiques bien comprises et à des propriétés faciles à mesurer qui ne nécessitent pas de modélisation par essais et erreurs.
  • Fournit une comptabilité complète de la masse de l'échantillon et quantifie le contenu fin en dehors de la plage de mesure.
  • Utilise une concentration de matériaux plus élevée que beaucoup d'autres techniques, ce qui permet d'obtenir un échantillon représentatif.

Exemple de résultats

Valeur pour l'industrie des batteries

  • The SediGraph is the only instrument that can precisely report weight percent of particles <0.1μm.
  • Leader de l'industrie pour les électrodes brutes et autres matériaux précurseurs.
  • Optimiser le rapport entre la taille des particules de la cathode et de l'électrolyte solide pour maximiser la densité énergétique.

Flux de poudre

Le FT4 permet une caractérisation complète des propriétés d'écoulement d'une poudre et s'est imposé comme un testeur de poudre universel. Optimisez les processus de fabrication en quantifiant les propriétés d'écoulement d'une poudre.

  • Résistance à l'écoulement en mouvement
  • Résistance au cisaillement
  • Cisaillement contre le mur
  • Densité apparente
  • Compressibilité
  • Perméabilité

Exemple de résultats

Valeur pour l'industrie des batteries

  • La compréhension de l'énergie spécifique d'une poudre, un indicateur de la friction interparticulaire et de l'imbrication mécanique, peut aider à réduire les agglomérats dans la boue de l'électrode.
  • La détermination et l'optimisation de la perméabilité, une mesure de la capacité d'une poudre à libérer de l'air, peuvent améliorer la dispersion des boues et le remplissage des cavités dans les systèmes humides ou secs.

Ressources pertinentes

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