차시 스캐너 열법 분석 음극

리튬이온전지의 성능과 안전성은 대부분 그 재료성분의 질과 특성에 의해 결정된다.
LINSEIS 포트폴리오와 DSC, 열량계 또는 질량분석기와 결합 등의 장비를 이용해 음극, 양극, 분리기 및 전해질을 상세히 분석해 저장재 충·방전 과정에서 발생하는 과정에 대한 자세한 정보를 얻을 수 있다.


리튬인산철 (LiFePO4) 음극의 TGA 분석

TGA를 사용한 뚜렷한 예는 리튬이온전지에 널리 사용되는 양극재 리튬인산철 (LiFePO4) 에 대한 분석이다.
LiFePO4는 고열 안정성과 안전성으로 유명합니다.TGA 분석에서 LiFePO4 샘플은 열 안정성과 구성을 평가하기 위해 통제 된 방식으로 가열되었습니다.
가열 과정에서 샘플의 무게 변화를 측정하여 열분해 과정에 대한 정보를 얻는다.이러한 데이터는 전기 자동차나 고정 에너지 저장 등의 응용에 매우 중요한 재료의 열 성능을 이해하는 데 중요합니다.
TGA 결과는 작업 조건에서 음극 재료의 안정성에 중요한 통찰력을 제공합니다.예를 들어, LiFePO4의 분해 온도를 분석하여 다양한 작업 상황에서 배터리의 수명과 안전성에 대한 결론을 내릴 수 있습니다.
이를 통해 재료 구성과 배터리 설계를 맞춤형으로 최적화하여 배터리의 전반적인 성능과 안전성을 향상시킬 수 있습니다.따라서 열중량 분석을 이용한 양극재 표징은 리튬이온전지의 성능과 안전성을 높이는 중요한 단계다.이러한 분석은 핵심 기술의 발전과 최적화에 크게 기여했습니다.


흑연 양극 재료의 STA 분석

이 방법을 응용한 구체적인 실례는 흑연 음극 재료의 분석이다.흑연은 일반적으로 리튬이온 배터리에 사용되며 리튬이온을 효과적으로 저장하는 능력으로 유명합니다.
STA에서는 흑연 양극재가 차열분석(DTA)과 열중분석(TGA)을 동시에 수행한다.이런 종합분석은 가열과정에서의 재료의 열과 질량의 변화반응에 관한 가치있는 정보를 제공해주었다.
DTA 구성 요소는 열 흐름을 측정하여 흡열 및 방열 이벤트를 결정하고 TGA는 재료의 무게 손실을 기록하여 분해 온도 및 프로세스에 대한 결론을 내립니다.
이러한 분석은 다양한 작동 조건에서 양극 재료의 안정성에 대한 핵심 정보를 제공합니다.예를 들어, 흑연이 산화되기 시작하는 온도를 결정하면 과열을 방지하고 배터리 수명을 연장하기 위해 배터리 관리 시스템을 최적화할 수 있습니다.
또한 리튬이온 삽입 과정에서 흑연의 열팽창과 수축을 분석함으로써 재료의 구조적 안정성과 순환 안정성에 미치는 영향을 깊이 이해할 수 있다.
리튬이온이 흑연 음극재에 박힌 것은 리튬이온이 흑연층 사이에 퇴적해 부피가 변하는 과정이다.이런 체적변화는 팽창법으로 측정할수 있는데 팽창법은 재료의 길이가 온도에 따라 변화하는것을 측정하는 방법이다.
팽창계는 리튬이 내장되는 과정에서 흑연의 열팽창과 수축을 기록하는 측정 장치로 양극재 구조의 안정성에 대한 견해를 제공한다.
동시에 열분석 기술이 양극 재료의 분석에 사용되는 것도 리튬이온전지의 효율과 수명을 높이는 중요한 단계이다.


도포 분리막 TMA 측정

열기계분석(TMA) 응용의 한 관련 예는 도자기 입자를 코팅한 분리막에 대한 연구이다.이 코팅은 용해점 이상의 분리기의 용해 무결성과 기계적 견고성을 향상시켜 배터리의 안전성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
배터리 분리막의 열역학 분석(TMA)은 온도 관련 변화에 대한 재료의 물리적 반응을 주로 측정한다.여기서 중요한 측정 변수는 온도의 함수로 분리기 재료의 팽창 또는 수축 (신장 또는 수축) 입니다.


전해질의 TGA-MS 측정

열중량 분석기 응용의 구체적인 예는 리튬 이온 전지에서 전해질의 열 안정성과 구성에 대한 연구이다.
이 측정에서 전해질은 제어된 온도에 노출되어 열 분해와 이로 인한 무게 손실을 분석합니다.
이러한 데이터는 다양한 작동 조건에서 전해질의 안정성을 이해하는 데 특히 유용합니다.
예를 들어, 전해질의 분해 온도는 배터리가 전해질 열 분해 위험 없이 안전하게 작동할 수 있는 온도에 대한 정보를 제공합니다.전해액의 열분해는 전해액이 고온에서 분해되는 과정을 말한다.


열 수송 특성 분석 장비(LFA, THB, PLH)

열 분석 기구를 이용하여 전지 재료의 열 성능을 분석하였다.레이저 열전도기(LFA), 순식간 열교법 열전도기(THB) 및 마이크로필름 열전도 테스트 시스템(PLH).
LFA는 배터리 어셈블리 내에서 열 전달에 필수적인 열전도도와 확산률을 측정할 수 있습니다.
순식간 열교량 열전도기(THB)는 실제 작업 조건에서 배터리 재료의 열전도 계수와 열저항을 측정해 열분석의 범위를 넓혔다.
마이크로미터 박막 열전도 테스트 시스템 (PLH) 은 열전도 계수와 비열 용량을 나타내는 새로운 방법이다.그것은 열 분석과 발열 성능의 배터리 재료에 매우 중요하다.

열 전달을 위한 TIM 테스터의 중요성

열저항 열전도 테스터(TIM)는 배터리 셀과 냉각 어셈블리 사이의 인터페이스에 사용되는 재료를 평가하는 데 사용됩니다.또한 열 임피던스를 측정하여 배터리 어레이의 열 관리를 최적화합니다.
이러한 재료의 열전도성과 열저항을 측정하여 배터리에서 케이스 또는 히트싱크로 열을 전달합니다.
TIM은 배터리 과열을 방지하고 전반적인 배터리 성능을 크게 향상시키는 데 필수적인 인터페이스 소재를 식별하고 최적화합니다.