La cartographie de pression pour optimiser l'assemblage des cellules de batteries

La cartographie de pression pour optimiser l'assemblage des cellules de batteries

Visualisez, mesurez et analysez les contraintes d'interface en dynamique avec I-Scan

L’assemblage des cellules de batteries est une étape cruciale qui détermine à la fois leurs performances et leur longévité. Dès la phase initiale d’activation électrochimique, pendant laquelle les matières premières se transforment pour établir la capacité fonctionnelle, chaque cycle contrôlé de charge et de décharge pose les bases de la stabilité et de l’efficacité de la batterie.

À l’heure où les besoins en solutions de stockage d’énergie durables et performantes ne cessent de croître, optimiser la fabrication devient un impératif pour tous les secteurs : mobilité électrique, stockage stationnaire, électronique portable…

Le système de mesure de pression I-Scan de Tekscan apporte une réponse concrète à cet enjeu : il capture en temps réel la répartition des efforts appliqués lors de l’assemblage, offrant une cartographie dynamique qui guide vos réglages et sécurise votre process.

cartographie de pression Tekscan I-Scan pour contrôler l'uniformité des pressions d'assemblage dans les cellules de batteries

Pourquoi contrôler la pression d’assemblage ?

Réduire les coûts et accélérer la production

Une pression maîtrisée améliore le transport des ions et les réactions de surface, réduisant les temps de cycle et augmentant la cadence de fabrication sans compromettre la qualité.

Éviter les poches de gaz indésirables

Une distribution homogène de la pression évite la formation de bulles dans la couche anodique, gage d’une fiabilité renforcée et d’une performance constante.

Renforcer la couche solide-électrolyte (SEI)

Une pression optimisée favorise la formation d’une SEI robuste, limitant les réactions secondaires et prolongeant la durée de vie de la batterie.

Assurer un contact électrode-électrolyte parfait

Une contrainte uniformément répartie garantit une diffusion homogène des ions et des performances électrochimiques optimales sur l’ensemble de la surface active.

Détecter précocement les défauts

La cartographie I-Scan identifie les cellules potentiellement défaillantes dès les premiers cycles, vous économise du temps et de l’énergie, et limite les rebuts.

Adapter les profils de cyclage

En comprenant l’impact de la pression selon les formulations chimiques, vous ajustez finement les paramètres de charge/décharge pour maximiser capacité et longévité.

Augmenter la densité d’énergie et la puissance

Un empilement d’électrodes uniformément compressé se traduit par une plus grande capacité de stockage et des débits de charge/décharge supérieurs.

Garantir une production homogène

Le contrôle en continu de la pression assure la reproductibilité de vos lots et la stabilité des performances, pour une qualité constante jusqu’aux produits finis.

En optimisant chaque point de contact et chaque cycle de pressage grâce à la cartographie de pression I-Scan, vous sécurisez votre process d’assemblage, réduisez vos coûts et améliorez durablement les performances de vos batteries.

* Source: iScience Current and future lithium-ion battery manufacturing Yangtao Liu, April 23, 2021

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