複数の機器を組み合わせ、より強力で信頼性の高いバッテリーを開発
TA インスツルメント ｜Waters社は、お客様のバッテリーラボのために特別に設計された3つのラボパッケージをご用意しました。安全で効率的なバッテリーを開発するための熱安定性試験、バッテリースラリーの調合、全セルバッテリー試験のいずれを行う場合でも、これらの機器パッケージはお客様のラボを完璧な状態にします。
熱安定性パッケージ
安全で効率的なバッテリーにするための熱安定性
バッテリー材料の選択において最も重要なパラメータの1つが熱耐性です。バッテリー材料は、一般に -20 °C～60 °Cの正常条件下で、誤動作または熱暴走することなく確実に動作しなければなりません。バッテリー研究者は熱分析法を使って、現実的な適用条件下のバッテリー材料と全セルの熱耐性と熱安定性が試験できます。
最適なバッテリー材料の選択と処理によりバッテリーの性能を改善
示差走査熱量測定法（DSC）は、適切なバッテリー材料の開発に不可欠である溶解温度と結晶化温度を提供することでバッテリー材料の特性評価を支援します。DSCは、バッテリーラボによる以下のような作業に役立ちます。
- 十分な接着性を備えたバインダー材料を処理する
- 低温環境の性能に必要な電解液凍結時の熱安定性を確保する
- バッテリーの劣化を理解し、安全性を保証する
適切なバインダーや活物質を選択した後、コーティングが均一であることを確実にして、バッテリーの熱安定性を支援します。熱重量分析法（TGA）により、熱安定性、溶媒含有率、バインダーや添加剤の組成など重要なパラメーターを測定して、品質管理による確認を実行することができます。これらの品質を定量化すると、製造プロセスの能率化が促進され、エラーやコストが削減されます。
バッテリースラリーパッケージ
高度なレオロジー測定機能で電極材料の開発を加速化
高性能なバッテリーの開発と製造競争の中では、スラリーの配合と処理が成功の鍵を握ります。スラリーのレオロジー特性は、コーティングプロセスにとって重要であり、電極の品質、バッテリー全体のエネルギー密度、電気化学性能、最終コストに直接影響を及ぼします。
Discovery Hybrid Rheometer により、効果的なアノードおよびカソードスラリーが開発できます
- 保管、混合、コーティングを含む各製造段階での挙動を最適化します
- Rheo-Impedance Spectroscopy を使用して、処理条件下でのスラリー中の導電性材料ネットワークを特性評価します
- 粉体レオロジー を使用して、乾燥成分の特性を評価し、溶剤を不要とするドライ電極コーティングを開発します
- 多目的に使用できる Discovery Hybrid Rheometer で、スラリーはもちろん、低粘度電解質から固体セパレーター材料まで、あらゆるバッテリー材料に対応できます
バッテリースラリーに使用される一般的な DHR 構成では、Rheo-IS アクセサリ、高度なペルチェプレートおよび40 mm プレートを組み合わせます。また、粉体レオロジーアクセサリは、乾燥粉末から独自のバッテリースラリーを調合するラボには必須のアイテムです。
スラリーの一貫性を確保して、最大限のバッテリー生産を実現します
信頼性の高いバッテリーの生産は、電極スラリーから始まります。アノードおよびカソードスラリーのすべてのバッチが、正確かつ一貫して準備されているかを検証し、適切なコーティング挙動が毎回達成されるようにします。
Discovery Core Rheometer は、電極の品質を確保するための合理化されたソリューションをもたらします
- コーティングプロセス中のせん断速度でのスラリーの流動挙動を評価します
- 粘弾性測定を使用して十分な混合を確認します
- 上流で異常値を特定して是正措置を講じることで、廃棄されるバッテリーと時間および材料の損失を最小限に抑えます
Discovery Core Rheometer は、ガイド付き操作による独自のユーザー経験をもたらし、ペースの速い製造を行うラボ向けに設計されたワークフローを使用して、すべてのユーザーが正確なレオロジーデータを取得できるようにします。DCR をペルチェ共軸シリンダーと DIN ローターで構成すると、サンプルを迅速かつ簡単に処理できます。
全セル試験パッケージ
セル全体および構成部品の非破壊試験パッケージ
優れたバッテリー技術の開発には、正確な性能予測と安全保証が必要となります。TAMバッテリー熱量計を使用すると、用途特定の環境条件下でバッテリーセル全体と構成部品の非破壊試験が可能になります。バッテリーセルはフォローアップ分析のために回収可能なので、時間とリソースが節減されます。
TAM熱量計はバッテリーユーザーに以下を提供します。
- 広範囲のバッテリーサイズ、スループット、環境条件を扱える汎用性
- 情報に基づいた材料評価のためのバッテリー構成部品の適合性試験
- 単一のソフトウェアインターフェイスによる充放電試験
- 正確な環境条件と温度下で様々なバッテリーの形状、サイズ、フォームファクタを同時に試験
- バッテリーの寿命を短くする恐れがある最小の電気化学反応をも解明する感度
