Laboratory and industrial solutions support lithium-ion battery development and production, from components testing to final battery quality control.
 |
Competence Guide: Production and Quality Control of Lithium-Ion Batteries |
The increasing market for portable electronic devices and electric vehicles (EV) has led to a strong demand for rechargeable batteries. Lithium-ion batteries (LiBs) are the current state-of-the-art in this technology, since this battery type is characterized by high energy density, low self-discharge rate, and good cycle durability. The strong demand for LiBs leads to a high production pace, while quality standards have to be fulfilled during the whole production process. As a consequence, analytical techniques and physical methods are crucial and play a key role in the production process for the characterization of LiBs.
METTLER TOLEDO offers you a comprehensive portfolio of analytical solutions for the content determination and characterization of lithium-ion battery components. This Competence Guide illustrates a selection of different analytical techniques.
Analytical Methods in the Production and Quality Control of Lithium-Ion Batteries
Besides a brief overview, this guide will focus on the following methods:
- Water content by Karl Fischer Titration:
Water reacts with the liquid electrolyte in a lithium-ion battery to produce aggressive degradation products affecting all components. This makes thorough testing for water essential for quality purposes. - Titrations and direct measurements:
The content of metal ions such as cobalt, nickel, manganese and copper can be determined by titration methods, in addition to direct potentiometric measurements for, e.g., fluoride content determinations. - UV/Vis spectrophotometry:
Color measurement and content determinations of metal ions are the main applications performed. - Density measurements:
The characterization of the components and raw materials in the production of LiBs include the density determination of liquid materials, as well as of the electrolyte. - Multiparameter workflow:
Several techniques can be combined and fully automated in a single analytical workflow: density, refractive index and color of liquid samples are determined in a single run. Additionally, also pH and conductivity measurements can be performed and automated in the same workflow.
Vi har kun én planet. Bæredygtighed er et centralt krav for alle på denne klode. Der er et skub mod vedvarende energi, solenergi, vindenergi. De er tilgængelige, når solen skinner, når vinden blæser, og dermed bliver batterier også mere og mere relevante. Dette generationsskifte, dette skifte mod bæredygtighed, dette skifte væk fra fossile brændstoffer giver en helt unik mulighed for at tage det udstyr i brug, som vi allerede har, for i det væsentlige at understøtte understøtte overgangen til netto-nul. Med vores produkter har vi løsninger, som leverer høj værdi i meget kritiske processer. Fra udvindingen af råmaterialer hele vejen igennem til genanvendelsen af disse batterier, færdige produkter og skrot. Det betyder, at vi i praksis kan støtte vores kunder overalt. Grafitanalyse, lithium-, mangan-, kobolt- og nikkelanalyse hele vejen gennem hvert trin i processen. Så når du fremstiller en katode og en anode ud fra disse materialer, når du fremstiller en plastseparator, når du fremstiller elektrolytten, måler alle vores analytiske produkter nøgleparametre i alle disse dele af batteriet. Præcisionen er vigtig i stort set hvert trin i batterifremstillingen. fremstillingsprocessen. Så hvis du ønsker at teste den naturlige renhed af dine råmaterialer, håndterer vi det med vores titratorer. Hvis du ønsker at teste vand i batterier, er bilfisk titrering. Vi har andre løsninger som industriel vejning. Så hvis du fylder batterier, kan du fylde elektrolytter. Lithium-ion-batterier har accelereret væksten i elbiler og anvendes bredt i så mange sammenhænge, der er relevante for alles liv. Hvis man tænker på de råmaterialer, der indgår i batterier, er de meget værdifulde, de er sjældne. Jo mindre affald du producerer, desto mere effektiv kan du være med hensyn til udnyttelse af ressourcer. Vi hjælper vores kunder med at opnå bæredygtige forsyningskæder ved at identificere spild og muligheder for samlet set at reducere spild. Vores brand er i sandhed et løfte til kunden. Mål præcist og gentagne gange hver eneste dag gennem træning, gennem service, gennem support på stedet, gennem fjernsupport. Vi er verdenskendt for vores service, vores reaktionsevne og kvaliteten af vores instrumentering. Jeg er stolt af at være en del af et team, der leverer løsninger til en grønnere fremtid. Vi er dedikerede til at levere den præcision, der er nødvendig. Det handler om at drive innovation.
| Components | Battery materials | Analysis | Instruments |
| Anode |
|
| |
| Electrolyte |
|
| GT Titrators pH-meters Conductivity meters |
| Separator |
|
| KF Titrators |
| Cathode |
|
| GT Titrators DE/RE instruments Ion-meters |
Table: Analysis methods for the main components of lithium-ion batteries.
