• Produzione di batterie agli ioni di litio

    Come assicurare l'alta qualità di elettrodi, elettroliti e batterie agli ioni di litio mediante il monitoraggio della produzione e la ricerca

  • Per supportarvi nel raggiungimento della massima qualità delle batterie agli ioni di litio, Anton Paar offre soluzioni per la caratterizzazione dei materiali attivi nella ricerca dei materiali per le batterie, per il controllo delle materie prime, la verifica della qualità degli elettroliti e dei solventi prima dell'uso, e molto altro.

    I nostri strumenti vi aiuteranno a capire come la dimensione delle particelle, la porosità, la densità, la viscosità, la viscoelasticità e l'adesione dei materiali influiscono sul comportamento e la prestazione delle pile, in modo da poter regolare questi parametri per creare il miglior prodotto finale possibile.

    Dalla ricerca alla produzione

    Ricerca di materiali per le batterie

    Anton Paar è il vostro partner affidabile per la ricerca dei materiali per batterie. Utilizzate i nostri strumenti per determinare la densità dei liquidi e la densità apparente, l'area superficiale e la dimensione delle particelle in modo da ottimizzare i parametri delle prestazioni.

    La misurazione della dimensione di pori e della distribuzione dimensionale delle particelle consente di ottimizzare le proprietà dell'elettrodo di esercizio. I dispositivi di Anton Paar per misurare la densità reale forniscono informazioni sulla densità appropriata massa/volume in una batteria così da poter ottimizzare la pila per applicazioni in cui massa o volume sono fondamentali.

    Per la ricerca volta a prevenire il guasto del separatore, conoscere la dimensione dei pori significa poter identificare e scartare fin da subito i materiali inadatti. 

    Scopri le soluzioni


    Controllo qualità in ingresso

    Il controllo di qualità in ingresso assicura che solo le materie prime con la massima qualità vengono accettate e utilizzate nella produzione.

    Come primo passo importante, il dispositivo di Anton Paar per il campionamento rappresentativo aiuta a ridurre significativamente la variabilità nei risultati di analisi delle polveri, garantendo che i risultati su cui si basano le decisioni arrivino da campioni rappresentativi. Misurare la dimensione delle particelle della materia prima dell'elettrodo aiuta a ridurre al minimo il rischio di dover scartare interi lotti di produzione.

    Le misure della densità apparente sulle polveri identificano i lotti di polveri con comportamenti diversi in modo da poter adottare misure per assicurare una manipolazione coerente delle polveri stesse. La misura della dimensione dei pori consente di selezionare solo i materiali giusti per ridurre al minimo il rischio di guasto del separatore. Con una misura della densità si possono identificare solventi e reagenti liquidi e verificarne la qualità.

    Scopri le soluzioni


    Preparazione dello slurry

    La giusta miscela di slurry è il prerequisito per una produzione di batterie agli ioni di litio riuscita. In tal senso la tecnologia di Anton Paar può contribuire in diversi modi: col tempo, durante la miscela dello slurry l'agitazione non necessaria degrada le struttura interne.

    Per ottenere la massima omogeneità senza rottura delle particelle, si può misurare la densità dello slurry, la dimensione delle particelle e il potenziale zeta con i dispositivi Anton Paar ed effettuare gli aggiustamenti appropriati. Misurate e adeguate la viscosità dello slurry per renderlo facilmente erogabile e conservarlo bene senza sedimentazione. 

    Scopri le soluzioni


    Rivestimento ed essiccazione

    Per assicurare che lo slurry di elettrodi formi una pellicola uniforme con uno spessore omogeneo del rivestimento e garantire così la giusta ricaricabilità per la durata della batteria, utilizzate un reometro Anton Paar per analisi approfondite.

    Gli studi con reometri e viscosimetri aiutano ad adeguare il processo di applicazione adattando la portata e la geometria dell'ugello per ottenere un recupero strutturale ottimizzato dello slurry dopo l'applicazione. Ciò consente un livellamento ideale e previene i cedimenti, con conseguente spessore uniforme degli strati, fondamentale per creare batterie più piccole.

    Misurando l'adesione dello strato con strumenti di scratch test, si possono adottare misure per assicurare che l'elettrodo non si delamini.

    Scopri le soluzioni


    Calandratura / taglio degli elettrodi / montaggio della batteria

    Il processo di calandratura ha un influsso fondamentale sulla struttura dei pori e quindi sulla prestazione elettrochimica delle batterie agli ioni di litio. Per ottimizzare i materiali utilizzati e i parametri di processo, è importante quantificare la porosità nella pellicola di elettrodi incollata/elettrodo pressato.

    Lo si può fare misurando il volume dei pori e la distribuzione dimensionale dei pori con il porosimetro a intrusione di mercurio di Anton Paar.

    Scopri le soluzioni


    Riempimento e formazione degli elettroliti

    Prima di riempire gli elettroliti, ne andrebbe controllata la qualità per evitare di fornire una batteria con una prestazione scarsa. Misurare la densità è un modo affidabile per controllare che la composizione dell'elettrolita corrisponda a requisiti e specifiche. 

    Scopri le soluzioni


  • Trovate la soluzione ideale

    Soluzione Il vostro vantaggio Strumento

    Dovete migliorare il comportamento di carica/scarica, la capacità o la densità di potenza.

    Misurate la dimensione delle particelle con diffrazione laser e DLS.

    Adattando la distribuzione dimensionale delle particelle del materiale dell'elettrodo è possibile ottimizzare i parametri prestazionali.

    Dovete assicurarvi che i materiali consegnati siano quelli ordinati, siano puliti, abbiano la giusta concentrazione e che i risultati di misura ottenuti siano conformi alle informazioni sulla materia prima fornita.

    Misurate la densità come controllo di qualità rapido e comodo su tutte le materie prime liquide.

    L'analisi rapida, accurata e sicura di tutte le materie prime liquide consente di evitare errori nella ricerca e sviluppo e assicura una prestazione ideale della batteria.

    Dovete comprendere le proprietà dei materiali utilizzati nello slurry di elettrodi per assicurare che la miscela dello slurry avrà la giusta composizione e consistenza.

    Controllate la densità, la viscosità, la viscoelasticità e il comportamento tissotropico di materiali di slurry per assicurare uniformità e qualità.

    Questi controlli di densità e viscosità forniscono la tracciabilità e si traducono in risparmi significativi in termini di materiale, costo e tempo.

    Volete ridurre la quantità di campione di slurry necessario per l'analisi, in modo da ottenere risultati rapidi e ridurrei tempi e i costi del materiale.

    Misurate la densità con un densimetro da banco.

    I controlli rapidi della densità richiedono solo una piccola quantità di slurry, permettendo di risparmiare denaro senza compromettere i risultati della ricerca.

    Volete ridurre al minimo il rischio di guasto degli elettrodi dovuto alla scarsa adesione del rivestimento.

    Determinate il potenziale zeta, che è correlato all'adesione del rivestimento.

    Conoscere il potenziale zeta consente di ottimizzare le caratteristiche superficiali per ottenere un'adesione ottimale, che con meno probabilità porta a un guasto degli elettrodi.

    Volete produrre pile con un miglior mantenimento della capacità di carica.

    Misurate la distribuzione dimensionale di micropori e mesopori mediante l'adsorbimento di gas.

    Sulla base di questi risultati, è possibile ottimizzare la nanostruttura dei materiali per migliorare la diffusione e ridurre i cambi di volume nell'elettrodo di esercizio.

    Volete produrre pile agli ioni di litio che abbiano una prestazione di carica/scarica prevedibile e riproducibile.

    Misurate l'area superficiale mediante adsorbimento di gas.

    Conoscendo l'area superficiale, la si può adattare per raggiungere le caratteristiche attuali appropriate dei solidi degli elettrodi.

    Volete avere un contatto particella-particella uniforme e migliorato per ottenere una resistenza interparticellare più bassa e creare elettrodi più sottili.

    Misurate la densità apparente.

    I risultati possono essere utilizzati per ottimizzare la densità di registrazione delle particelle.

    Volete ridurre al minimo il rischio di guasto del separatore dovuto all'uso di materiali inadatti.

    Misurate la dimensione dei pori mediante porometria capillare.

    Con questa analisi, è facile identificare ed eliminare i materiali inadatti.

    Volete ridurre al minimo il rischio di guasto del separatore dovuto a bagnatura incompleta.

    Determinate il potenziale zeta, che è correlato alla bagnatura.

    Questa informazione può essere utilizzata per evitare la resistenza parassitaria sull'interfaccia separatore/elettrodo dovuta a bagnatura incompleta.

    Volete definire la dimensione dei pori e il volume dei pori delle pellicole di elettrodi incollate/elettrodi pressati.

    Misurate il volume quantitativo di pori e la distribuzione dimensionale delle particelle degli elettrodi asciutti mediante porosimetria a intrusione di mercurio.

    Queste informazioni consentono di specificare i materiali e i parametri di processo.

    Volete assicurare che le polveri grezze abbiano la giusta dimensione delle particelle per la successiva lavorazione.

    Analizzate la dimensione delle particelle e la distribuzione dimensionale delle stesse.

    Conoscere questi parametri chiave aiuta a decidere se continuare la lavorazione o scartare il materiale.

    Volete ridurre la variabilità nei risultati di analisi delle polveri.

    Utilizzate il campionamento rappresentativo mediante separazione rotatoria.

    Quando i campioni sono rappresentativi, si risparmia tempo perché servono meno analisi ripetute per ottenere risultati più rappresentativi e più precisi.

    Volete assicurare una manipolazione delle polveri uniforme.

    Misurate la densità apparente.

    Questa misura consente di identificare lotti di polveri con comportamenti diversi.

    Volete che le vostre pile agli ioni di litio che abbiano una prestazione di carica/scarica prevedibile e riproducibile.

    Misurate l'area superficiale mediante adsorbimento di gas.

    Le caratteristiche attuali dei solidi degli elettrodi possono essere regolate per migliorare la prestazione di carica/scarica.

    Volete ottimizzare la dimensione della confezione e lo spazio libero di elettrolita con la migliore soluzione possibile massa/volume.

    Misurate la densità reale mediante picnometria a gas.

    Una densità migliorata massa/volume consente di ridurre la dimensione della confezione.

    Volete definire una formulazione uniforme dello slurry e avere un comportamento prevedibile dello stesso.

    Misurate l'area superficiale mediante adsorbimento di gas.

    I costi dei materiali sono ridotti ed è garantita una qualità uniforme.

    Volete scoprire se la materia prima degli elettrodi forma aggregati.

    Misurate le dimensioni particellari.

    Questa informazione consente di ottimizzare la prestazione degli elettrodi modificando o cambiando le materie prime.

    Volete conoscere la tendenza all'aggregazione della dispersione di slurry di anodi e catodi.

    Misurate il potenziale zeta mediante ELS.

    Utilizzate i risultati per formulare una dispersione di slurry stabile e ottimizzare la prestazione degli elettrodi.

    Volete evitare un'agitazione non necessaria dello slurry determinando il tempo necessario per arrivare all'omogeneità.

    Misurate la densità, la viscosità, la viscoelasticità e il comportamento tissotropico.

    Queste misure indicano la quantità giusta di miscela necessaria per ottimizzare parametri quali velocità, tempo e temperatura e per risparmiare sui costi dei materiali.

    Volete erogare lo slurry dal serbatoio in modo semplice.

    Determinate le viscosità dipendenti dalla velocità di taglio e il limite di scorrimento.

    Conoscendo la potenza di erogazione necessaria, è possibile scegliere una pompa adeguata o regolare la formulazione per una migliore erogabilità.

    Volete trovare la consistenza perfetta dello slurry, in modo da poterlo conservare facilmente e utilizzare anche dopo qualche tempo senza compromettere la qualità.

    Testate la stabilità della sedimentazione dello slurry eseguendo test di viscoelasticità e misure del potenziale zeta.

    Con queste informazioni è possibile adottare misure per evitare che le particelle si sedimentino nel tempo e per mantenere l'omogeneità.

    Il rivestimento degli elettrodi si delamina troppo presto.

    Misurate l'adesione di diversi rivestimenti con scratch tester.

    I risultati consentono un controllo incrociato per vedere se, cambiando i parametri di rivestimento, la delaminazione migliora o peggiora.

    Volete migliorare il processo di rivestimento e ottenere una stratificazione perfetta.

    Misurate la tissotropia e il recupero strutturale.

    La curva dei risultati mostra il tempo di recupero dello slurry dopo l'applicazione e aiuta a capire come ottenere un buon livellamento superficiale.

    Volete ottenere una densità massa/volume ottimizzata nella confezione della batteria prodotta.

    Misurate la densità reale mediante picnometria a gas.

    Il risultato consente di adattare in modo appropriato la formulazione e di trovare i parametri di processo necessari.

    Come progettare l'ugello per il processo di riempimento degli elettroliti?

    Eseguite misure della viscosità e determinate il limite di scorrimento per adeguare la geometria dell'ugello e la potenza della pompa.

    Si ottiene così il riempimento ideale delle batterie senza spruzzi, gocciolamenti e formazione di bolle d'aria.

    Non avete trovato la vostra situazione specifica? Anton Paar ha sicuramente una soluzione al vostro problema. Contattateci per maggiori informazioni. 

  • 3 anni di garanzia

    • A partire dal 1° gennaio 2020 tutti i nuovi strumenti Anton Paar* includono la riparazione per 3 anni.
    • In questo modo i clienti evitano costi imprevisti e possono sempre contare sul loro strumento.
    • Oltre alla garanzia, è disponibile un'ampia gamma di servizi aggiuntivi e opzioni di manutenzione.

    * Per via della tecnologia che utilizzano, alcuni strumenti devono essere sottoposti a manutenzione in base a una pianificazione specifica. Il rispetto della pianificazione di manutenzione è un prerequisito per la garanzia di 3 anni.

    Per saperne di più

  • Produzione e manutenzione di batterie al piombo

    Che si tratti di produrre batterie al piombo, sottoporle a manutenzione o ad assistenza, è importante conoscere la concentrazione di acido solforico nella batteria e quindi lo stato di carica.

    Produzione e ricerca su pile a combustibile a idrogeno

    Per ottenere la migliore prestazione delle pile a combustibile, bisogna conoscere le proprietà fisico-chimiche dei componenti attivi e saperle sfruttare a proprio vantaggio. Anton Paar ha la tecnologia che serve per ottimizzare ogni componente.