Anodenmaterialien-Lieferant – Qualitätskontrolle für Soft-Pack-Zellen mit hoher Energiedichte

1. Markthintergrund

Um eine höhere Energiedichte zu erreichen, setzen Hersteller von Lithium-Batterien im Softpack-Format zunehmend fortschrittliche Anodenmaterialien wie modifizierten Graphit und Silizium-Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe ein. Für diese Materialien gilt:

• Die Reinheit der Kohlenstoffquelle und der Schwefelgehalt stehen in direktem Zusammenhang mit der anfänglichen Coulomb-Effizienz und der Lebensdauer;

• Überschüssiger Schwefel oder unkontrollierte Verunreinigungen können Nebenreaktionen mit dem Elektrolyten auslösen;

• Eine präzise Kontrolle der Verunreinigungen ist oft von erstklassigen Zellherstellern und Endkunden gefordert.

Daher ist die zuverlässige Kohlenstoff- und Schwefelprüfung zu einem kritischen Bestandteil von Forschung und Entwicklung sowie der Massenproduktion für Anodenmaterialien geworden.

2. Kunde & Anwendungsszenario

Der Kunde ist ein spezialisierter Lieferant von Anodenmaterialien, der Hersteller von Softpack-Zellen und Energiespeicherunternehmen beliefert. Er steht vor mehreren Herausforderungen:

• Schnelle Produktentwicklung mit hohem Testbedarf im Labor;

• Zunehmend detaillierte Kohlenstoff-/Schwefelspezifikationen von Großkunden;

• Universal-Elementanalysatoren, die nicht für Anodenmaterialien der neuen Generation optimiert sind.

Auf dem Forum in Changzhou sah der Kunde den von Wuxi Qianrong Instrument Co., Ltd. vorgestellten Hochfrequenz-Infrarot-Kohlenstoff- und Schwefelanalysator und erkannte dessen Potenzial für Lithium-Anoden-Anwendungen.

3. Unsere Lösung

Wuxi Qianrong Instrument Co., Ltd. entwickelte eine Lösung, die sowohl die Entwicklung neuer Produkte als auch die Qualitätskontrolle in der Massenproduktion unterstützt:

• Instrument & Methodenaufbau

  • Ein Hochfrequenz-Infrarot-Kohlenstoff- und Schwefelanalysator, konfiguriert für Graphit, Silizium-Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe und beschichtete Anodenmaterialien.

  • Entwicklung dedizierter Kalibrierkurven und -methoden für verschiedene Anodenmaterialtypen.

• End-to-End-Qualitätskontrollfluss

  • Rohmaterialkontrolle: Überwachung des Kohlenstoff-/Schwefelgehalts in wichtigen Ausgangsstoffen.

  • Prozessüberwachung: Regelmäßige Tests während der Beschichtungs-, Misch- und Brennvorgänge.

  • Freigabe des fertigen Produkts: Kohlenstoff-/Schwefelzertifikate für jede Charge von Anodenmaterialien, die an Zellhersteller geliefert werden.

• Datenintegration & Reporting

  • Integration der Kohlenstoff-/Schwefelergebnisse in die Qualitätsdatenbank des Kunden.

  • Standardisiertes Berichtsformat, um den Datenanforderungen der wichtigsten Softpack-Zellenkunden zu entsprechen.

4. Kundenfeedback

Nachdem der Analysator in Betrieb genommen wurde, fasste der Kunde die Vorteile wie folgt zusammen:

1. Kontrolliertere Entwicklung neuer Materialien

   • Die F&E-Teams erhielten ein klareres Bild der Kohlenstoff-/Schwefelveränderungen in verschiedenen Formulierungen und Prozessen, was dazu beitrug, die Optimierung von Anodenmaterialien mit hoher Energiedichte zu beschleunigen.

2. Stärkere Kommunikation mit nachgelagerten Zellherstellern

   • Für technische Bewertungen und Qualifizierungsprojekte kann der Kunde nun detaillierte, instrumentenbasierte Kohlenstoff-/Schwefeldaten liefern, wodurch wiederholte Überprüfungen reduziert und das Vertrauen gestärkt werden.

3. Verbessertes internes Qualitätsmanagement

   • Die Kohlenstoff- und Schwefelstabilität ist jetzt ein wichtiger interner Qualitätsindikator, der die Bemühungen des Unternehmens um Projekte mit hochwertigeren Softpack-Zellen unterstützt.