Γεμίζοντας τα λίθιο-ιονικά κύτταρα γρηγορότερα

Οι υπεύθυνοι για την ανάπτυξη χρησιμοποιούν τα νετρόνια για να αναλύσουν την πλήρωση των ιονικών μπαταριών λίθιου για τα υβριδικά αυτοκίνητα με τους ηλεκτρολύτες. Τα πειράματά τους δείχνουν ότι τα ηλεκτρόδια βρέχονται δύο φορές γρηγορότερα σε ένα κενό απ' ό, τι διά την κανονική πίεση.

Μια από τις κρισιμότερες και χρονοβόρες διαδικασίες στην παραγωγή μπαταριών είναι η πλήρωση των κυττάρων λίθιου με το ρευστό ηλεκτρολυτών μετά από την τοποθέτηση των ηλεκτροδίων σε ένα κύτταρο μπαταριών. Ενώ η πραγματική γεμίζοντας διαδικασία διαρκεί μόνο μερικά δευτερόλεπτα, οι κατασκευαστές μπαταριών περιμένουν συχνά αρκετές ώρες για να εξασφαλίσουν ότι το υγρό απορροφάται πλήρως στους πόρους του σωρού ηλεκτροδίων.

Το γεγονός ότι τα νετρόνια απορροφώνται μετά βίας από την κατοικία μπαταριών μετάλλων τα καθιστά ιδανικά για την ανάλυση των μπαταριών. Γίαυτό οι υπάλληλοι Bosch, σε συνεργασία με τους επιστήμονες από το TU Μόναχο και το πανεπιστήμιο της erlangen-Νυρεμβέργης, ερεύνησαν τη γεμίζοντας διαδικασία στη δυνατότητα ANTARES απεικόνισης και τομογραφίας νετρονίων της πηγής ερευνητικών νετρονίων FRM ΙΙ.

Γρηγορότερα σε ένα κενό

Οι κατασκευαστές των κυττάρων λίθιου γεμίζουν συχνά τα κενά κύτταρα σε ένα κενό. Η διαδικασία ελέγχεται έμμεσα χρησιμοποιώντας τις μετρήσεις αντίστασης. «Να σιγουρευτεί ότι όλους τους πόρους των ηλεκτροδίων γεμίζουν με τον ηλεκτρολύτη, κατασκευαστές ενσωματώνει τα μεγάλα περιθώρια ασφάλειας,» λέει τον υπεύθυνο για την ανάπτυξη Bosch ο Δρ Βόλφγκανγκ Weydanz. «Αυτός κοστίζει το χρόνο και τα χρήματα.»

Λαμβάνοντας υπόψη τα νετρόνια, οι επιστήμονες αναγνώρισαν ότι σε ένα κενό τα ηλεκτρόδια βρέχτηκαν εντελώς σε μόλις πάνω από 50 λεπτά. Διά την κανονική πίεση, αυτό διαρκεί περίπου 100 λεπτά. Το υγρό διαδίδει ομοιόμορφα στο κύτταρο μπαταριών και από τις τέσσερις πλευρές, από το εξωτερικό μέσα.

Επιπλέον, τα ηλεκτρόδια απορροφούν δέκα τοις εκατό λιγότερος ηλεκτρολύτης διά την κανονική πίεση. Ο ένοχος είναι αέρια που εμποδίζουν τη διαδικασία βρεξίματος, δεδομένου ότι οι επιστήμονες ήταν σε θέση να καταδείξουν για πρώτη φορά να χρησιμοποιήσουν τα νετρόνια.

πηγή: sciencedaily