Mengisi sel lithium-ion lebih cepat

Pengembang menggunakan neutron untuk menganalisis pengisian baterai lithium ion untuk mobil hibrida dengan elektrolit. Eksperimen mereka menunjukkan bahwa elektroda dibasahi dua kali lebih cepat dalam ruang hampa seperti di bawah tekanan normal.

Salah satu proses yang paling penting dan memakan waktu dalam produksi baterai adalah pengisian sel litium dengan cairan elektrolit setelah penempatan elektroda dalam sel baterai. Sementara proses pengisian yang sebenarnya hanya membutuhkan beberapa detik, produsen baterai sering menunggu beberapa jam untuk memastikan cairan sepenuhnya terserap ke dalam pori-pori tumpukan elektroda.

Fakta bahwa neutron sulit diserap oleh baterai logam membuatnya ideal untuk menganalisis baterai. Itulah mengapa karyawan Bosch, bekerja sama dengan para ilmuwan dari TU Munich dan Universitas Erlangen-Nuremberg, menyelidiki proses pengisian pada pencitraan neutron dan fasilitas tomografi ANTARES dari sumber neutron penelitian FRM II.

Lebih cepat dalam ruang hampa

Produsen sel lithium sering mengisi sel kosong dalam ruang hampa. Proses ini dipantau secara tidak langsung menggunakan pengukuran resistansi. "Untuk memastikan bahwa semua pori-pori elektroda dipenuhi dengan elektrolit, produsen membangun margin keamanan yang besar," kata pengembang Bosch, Dr. Wolfgang Weydanz. "Itu membutuhkan waktu dan uang."

Dalam cahaya neutron, para ilmuwan mengakui bahwa dalam hampa udara elektroda dibasahi sepenuhnya hanya dalam waktu 50 menit. Di bawah tekanan normal, ini membutuhkan waktu sekitar 100 menit. Cairan menyebar secara merata di sel baterai dari keempat sisinya, dari luar ke dalam.

Selain itu, elektroda menyerap elektrolit sepuluh persen lebih sedikit di bawah tekanan normal. Pelakunya adalah gas yang menghambat proses pembasahan, karena para ilmuwan mampu menunjukkan untuk pertama kalinya menggunakan neutron.

sumber: sciencedaily