Ces dernières annéesLa poursuite des pays pour les « émissions propres» a permis aux véhicules à énergie nouvelle d'obtenir un développement à grande vitesse, ce qui a entraîné le développement rapide des batteries lithium - ion.Le prix Nobel de chimie 2019 a été décerné à trois scientifiques travaillant sur les batteries lithium - ion: le scientifique américain John goodynav, le scientifique anglo - américain Stanley Whittingham et le scientifique japonais Jun Yoshino.

Les batteries lithium - ion de puissance actuelles contiennent une variété de matériaux critiques, qu'il s'agisse de batteries cylindriques, carrées ou souples, dont la composition structurelle est similaire à celle de l'image ci - dessous. Le matériau de l'électrode positive, que ce soit le coût ou le projet d'analyse, occupe une proportion élevée.

Selon les différents matériaux, les batteries lithium - ion peuvent être divisées en cobalt de lithium, manganate de lithium, phosphate de fer et de lithium, nickel - Cobalt - manganèse (ternaire), etc., les batteries au lithium de puissance actuellement commercialisées sont principalement dominées par le phosphate de fer et de lithium ternaire.

Cette série analysera complètement la solution complète de Shimadzu avec des applications spécifiques dans cinq dimensions: électrode positive, électrode négative, membrane d'isolation, détection d'électrolyte et analyse de défaillance du noyau électrique de la batterie.

Solution complète pour les matériaux d'électrode positive

Shimadzu dispose d'une large gamme d'équipements de caractérisation et de test pour aider les entreprises de matériaux positifs et les entreprises de batteries à répondre à divers besoins de production, de contrôle de la qualité et de recherche et développement.

Applications caractéristiques

1, détection d'agrégats, corps étrangers

Matériau d'électrode positive, qu'il s'agisse de phosphate de fer lithium ouNCM, NCA et autres matériaux TERNAIRES, dans le processus de production de l'entreprise de matériaux ou dans l'utilisation de l'entreprise de batteries, il existe inévitablement des agrégats ou des corps étrangers étrangers. La présence de ces corps étrangers peut représenter un risque potentiellement important pour les performances et la sécurité des batteries ultérieures. Il existe de nombreux moyens de détecter les corps étrangers, mais qu'il s'agisse de microscopes électroniques ou d'autres moyens tels que le X - Ray, il y a l'inconvénient que le coût excessif ne s'adapte pas mieux aux sites de production dans des environnements changeants.

Shimazu àLe nouveau produit lancé en 2019, le système d'analyse dynamique d'images de particules ispect dia - 10, est peu coûteux à utiliser et à entretenir, offre une sensibilité élevée de l'instrument et un fonctionnement simple et pratique, ainsi que des caractéristiques telles que la durabilité de la peau, en particulier pour l'analyse d'agrégats, de corps étrangers et autres sur les lignes de production utilisées pour tester les matériaux d'électrode positive ternaire.

2, détection du contenu élémentaire et caractérisation de sa distribution

Microanalyseur à sonde électroniqueEPMA en tant qu'outil d'analyse efficace, il est largement utilisé dans la recherche et le développement de divers matériaux pour les batteries lithium - ion, la gestion de la qualité des processus de fabrication, la mauvaise analyse et d'autres aspects. Le microanalyseur à sonde électronique EPMA - 8050g de Shimadzu possède des caractéristiques telles que la haute résolution spatiale, la haute sensibilité et la haute résolution, en particulier une excellente capacité de détection pour les éléments de nombre de masse ultra - légers (pouvant aller jusqu'à 4 be). Ces caractéristiques exceptionnelles récoltent la reconnaissance de nombreux fabricants de matériaux d'électrode positive. Le cas suivant est l'utilisation de l'EPMA - 8050g pour caractériser la distribution de substances actives de section positive, de liants, d'auxiliaires conducteurs et d'électrolytes.

Analyse élémentaire de l'ensemble de la section positive

（Al: collecteur de fluide; Mn + O: substance active; F + P: sel support d'électrolyte; C + F: adhésif; C: auxiliaire conducteur)

Analyse élémentaire de la substance active après amplification de la section positive

3. Évaluation de la résistance à la compression des particules et de la relation de performance

Matériaux d'électrode positive actuels, qu'il s'agisse de phosphate de fer lithium ouNCM / NCA et autres matériaux TERNAIRES, la méthode principale est la synthèse en phase solide à haute température, afin d'obtenir de meilleures performances, généralement les matériaux d'électrode positive sont des structures poreuses. Mais la porosité doit également être contrôlée, sinon la structure du matériau sera trop lâche et donc susceptible de s'effondrer pendant le cycle de charge et de décharge.

Machine d'essai de compression minuscule pour Shimazu * (MCT) peuvent être testés pour les propriétés mécaniques de résistance à la compression et de rebond de particules individuelles. En outre, l'instrument peut être équipé d'un composant de mesure de résistance et d'un système de contrôle de température, de sorte qu'en plus d'obtenir les propriétés mécaniques de la particule, vous pouvez également obtenir des informations riches sur la relation résistance - taux de compression, la relation température - taux de compression, etc. de La particule. La combinaison de BET, SEM, granulomètre laser et d'autres moyens permet d'obtenir des particules de matériau positif avec des performances et une stabilité améliorées.