Sammen har vi elektrokjemisk karakteriseringsutstyr fra følgende leverandører:
- Maccor
-
Biologic
-
VMP3
-
VMP300
-
BCS815
-
BCS805
-
-
Metrohm Autolab
-
LANDT CT2001A
-
PEC ACT0550
Våre felles labfasiliteter har totalt 450 testkanaler for små og medium store battericeller, 20 potensiostatkanaler for avansert karakterisering, samt 24 kanaler for større poseceller.
Vi har totalt fire hanskebokser i våre laber; to doble og to enkle hanskebokser.
I tillegg til utstyr for testing og karakterisering av battericeller, har batterilaben toppmoderne utstyr for blanding av inker; for eksempel kulemøller, høyhastighetsmiksere og en sentrifugal- og vakuummikser. Vi har også reometere for analyse av slurry og inker. I tillegg har vi avanserte testceller fra RHD Instruments for elektrolyttstudier, samt en Ofelia testcelle for in-operando analyse av forandring i tykkelse for faststoffelektrolytter eller elektrodematerialer (elektrokjemisk dilatometer).
SINTEF har nylig gått til anskaffelse av en produksjonslinje for å lage poseceller. Produksjonslinjen består av følgende utstyr:
- Elektrodekuttemaskin med to sett stanseverktøy av ulik størrelse for presisjonskutting av anoder og katoder.
- En maskin for Z-stabling som muliggjør stabling av katode, separator og anode til en lagdelt struktur hvor separatoren går i sikksakk mellom elektrodelagene.
- Sveisemaskin som fester batteriets negative og positive terminaler sammen med ultralydsveising.
- En posecelleformer brukes til å forme det doble arket av laminert aluminium til en rektangulær pose med en veldefinert tykkelse.
Herfra plasseres stabelen av elektroder og separator inn i den laminerte aluminiumsposen og denne blir varmeforseglet på tre sider. Den åpne posecellen blir tørket under vakuum ved en forhåndsdefinert temperatur og overført til en hanskeboks med Ar-atmosfære. Her blir cellen tilsatt skreddersydde elektrolytter før cellen blir vakuumforseglet. Deretter kjøres cellen gjennom en formeringssyklus bestående av opp- og utlading med parametere som er spesifikke til den unike cellekjemien. I dette steget blir de viktige grensesjiktene SEI og CEI dannet, noe som resulterer i en viss menge gassdannelse. Posecellen har et hulrom for å ta høyde for gassdannelsen. - Siste stasjon for vakuumforsegling – Her stikkes det hull på posecellen under vakuum for å slippe ut gassen som ble dannet under formasjonssyklusen. Deretter blir cellen forseglet til et ferdig produkt, nå gjenkjennbart som et posecellebatteri.
Foto: Edvin Wiggen-Dahl / SINTEF
