ZEISS EMOBILITY SOLUTIONS

Zajištění kvality materiálů baterií

Vývoj struktury materiálů a zpracování surovin

Vysoce kvalitní materiály znamenají vysoce kvalitní baterie

Základy pro výkon elektrických vozidel

Ze všech prvků elektrického vozidla má bateriový systém největší vliv na jízdní vlastnosti. Energetická hustota článků určuje poměr výkonu k hmotnosti a dojezd, zatímco doba nabíjení musí splňovat očekávání zákazníků. A protože suroviny jsou neodmyslitelně spojeny s náklady na bateriové články, musí řešení splňovat tři požadavky: cena, výkon a samozřejmě bezpečnost.

Zjistěte více o nejdůležitějších výzvách v oblasti kvality při vývoji a zpracování materiálů pro baterie a objevte portfolio mikroskopů ZEISS, které je pro zvládnutí těchto výzev klíčové.

Klíčové výzvy v oblasti kvality materiálů pro baterie

Vývoj receptur

Určení ideálních vlastností

Vývoj nových aktivních materiálů pro katody, anody a separátory pomáhá zlepšit kapacitu, nabíjecí chování a životnost nákladově efektivním způsobem. Přidání křemíku do anody sice může zvýšit energetickou hustotu, ale je nutné sledovat jeho potenciální vliv na životnost baterie.

Řešení elektronové a rentgenové mikroskopie společnosti ZEISS podporují zvýšení výkonu a bezpečnosti baterií, protože jejich zobrazovací a analytické funkce jsou rozhodující pro stanovení relevantních vlastností materiálů.

Kontrola dodavatelského řetězce

Jednotnost a konzistence

Kontrola kvality příchozích materiálů zajišťuje jednotnost a konzistenci dodávek materiálu. Nejdůležitější otázky se týkají kvalifikace surovinových prášků až po kontrolu kvality fólií.

Světelné a konfokální mikroskopy ZEISS zkoumají drsnost a mikrostrukturu fólií, zatímco elektronové mikroskopy hodnotí složení, distribuci částic a kontaminaci surovin. Aby byla zajištěna jednotná dodávka, analyzuje rentgenová mikroskopie ZEISS celé baterie.

Tlak při kalandrování

Hustota, pórovitost a nabíjení

Špatné smíchání materiálů baterie a kalandrování při nízkém tlaku vede k vzniku dutin v pojivovém materiálu a nadměrnému rozestupu částic katody. Kontrola pomocí 3D rentgenových mikroskopů může zabránit negativním účinkům, jako je suboptimální hustota energie nebo špatná kapacita nabíjení.

Toto video ukazuje dvě katody, které byly stlačeny při různém tlaku kalandrování. Výsledné rozdíly v hustotě částic a pórovitosti elektrod ovlivňují elektrochemický výkon článků.

Blokovaný obsah třetí strany

Video přehrávač je zablokován kvůli vaším předvolbám souborů cookie. Pro změnu nastavení a přehrátí videozáznamu klikněte na níže uvedené tlačítko a vyslovte svůj souhlas s použitím „funkčních“ sledovacích technologií.

Toto video představuje nedestruktivní zobrazení mikrostruktury článku po jednom nabíjecím cyklu.

Životnost a účinky stárnutí
Sledování stavu baterie

Vzhledem k tomu, že se výkon baterie během její životnosti mění, je velmi důležité porozumět dlouhodobým účinkům stárnutí. Mikroskopická řešení umožňují pozorovat, jak procesy nabíjení a vybíjení vyvolávají chemické a strukturální změny, které mění materiály elektrod.
Blokovaný obsah třetí strany

Video přehrávač je zablokován kvůli vaším předvolbám souborů cookie. Pro změnu nastavení a přehrátí videozáznamu klikněte na níže uvedené tlačítko a vyslovte svůj souhlas s použitím „funkčních“ sledovacích technologií.

Toto video ukazuje morfologické změny v lithiové kovové anodové baterii po 80 nabíjecích cyklech: mechanická deformace na okrajích elektrod, tvorba napětí a změna radiální vzdálenosti a oddělení vrstev.

Životnost a účinky stárnutí
Pozorování mikroskopických změn

Opakované bobtnání a smršťování baterie vede k prasklinám, dutinám a nižší mechanické stabilitě a elektrické konektivitě. Mapování elektrických vlastností v mikroskopickém měřítku pomocí elektronové mikroskopie ZEISS pomáhá reagovat na sníženou kapacitu a potenciální selhání článků.