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Acepto

Equipos de Caracterización

XRD

La difractometría de rayos X (XRD) permite la identificación de fases cristalinas y el análisis de la microestructura de los materiales activos y los electrodos fabricados con ellos.

La caracterización de los electrodos con diferente estado de carga en la batería contribuye a comprender los mecanismos de reacción que se producen en la batería con el ciclado.

 

SEM

Los materiales y electrodos fabricados se analizan mediante microscopio electrónico de barrido (SEM). Esta técnica permite determinar la morfología, homogeneidad y tamaño de partícula de los materiales y electrodos. Estas características definen la calidad de los electrodos y su incidencia en las prestaciones electroquímicas en la batería.

 

Reología

El ajuste preciso de las características reológicas de las formulaciones sólido-líquido es fundamental de cara a la fabricación de electrodos por técnicas de coating.

La viscosidad de las soluciones se mide en el reómetro a diferentes velocidades de cizalla. Este análisis permite entre controlar y optimizar de manera precisa el proceso de fabricación de los electrodos.

Test de pelado

La fuerza adhesiva de los electrodos recubiertos en el colector de corriente se mide utilizando una máquina para ensayos de pelado. Se realiza un test de pelado a 90° entre dos sustratos unidos entre sí con un adhesivo. El adhesivo adopta la forma de una fina capa entre los dos sustratos, igual que el adhesivo ubicado en la parte inferior de un trozo de cinta colocado contra una placa de acero.

El test de pelado tiene por objeto determinar la fuerza adhesiva del material o si la unión adhesiva entre dos materiales es suficientemente fuerte o no. Se requiere una fuerza adhesiva mínima del electrodo a los colectores de corriente según los diferentes procesados de los electrodos.

Sala seca

Sala seca con una humedad relativa inferior al 1 % (punto de rocío de -50 ºC y temperatura ambiente de 20 ºC). Las condiciones de la sala seca cumplen los requisitos para la correcta manipulación de electrodos y ensamblado de baterías a fin de aumentar el rendimiento electroquímico.

Planta Piloto de Fabricación de Baterías

Mezclado

Se mezclan los materiales activos anódicos y catódicos con el carbono conductor y los ligantes de acuerdo con las cantidades y procedimientos previamente optimizados a nivel de laboratorio.

Nuestro objetivo es centrarnos suspensiones de base acuosa con el fin de producir electrodos mediante procesos de bajo coste y respetuosos con el medio ambiente.

Las suspensiones catódicas y anódicas acuosas se preparan mediante agitación mecánica utilizando dos mezcladores planetarios diferenciados para evitar la contaminación cruzada.

El control de temperatura y nivel de vacío se realiza conforme a los requisitos previstos en los procedimientos de fabricación.


Coating de electrodos

Línea de coating equipada con 3 cabezales de recubrimiento diferentes:

Knife, slot die y commar bar, cuya selección se realiza en función de las propiedades deseadas en los electrodos. El área de secado consta de 3 zonas (de 1 m de longitud cada una), donde puede controlarse la temperatura y el flujo de aire. Los electrodos secos se someten a un exhaustivo análisis con el fin de garantizar la homogeneidad de espesor y carga masiva tanto transversal como longitudinalmente.

La máquina de recubrimiento dispone de sensores y filtros especiales que permiten realizar así mismo aplicaciones con base orgánica.


Postprocesado de electrodos: calandrado

La densidad de los electrodos juega un papel esencial en el rendimiento electroquímico. Para alcanzar una porosidad adecuada, las bobinas de electrodo se tratan haciéndolas pasar a través de una calandra continua ajustando diferentes parámetros.


Postprocesado de electrodos: corte

El corte de los electrodos se realiza de manera automática y a las dimensiones requeridas -normalmente los ánodos son ligeramente mayores que los cátodos-. Cada electrodo se inspecciona mediante control de calidad online con una precisión de 100 micras o menos de tolerancia.


Ensamblado de celdas

La línea de stacking manipula y posiciona automáticamente los electrodos sin la intervención del operario, alineándolos automáticamente a escala micrométrica y aplicando un tratamiento de laminación en caliente.

Las celdas ensambladas se componen de un número variable de electrodos para conseguir la capacidad deseada -entre 10y 50 Ah aproximadamente-.

Laboratorios de Ensayo de Baterías

Nuevo Laboratorio de Ensayo de Nuevas Tecnologías de Baterías

Sala a temperatura controlada dotada de más de 750 canales para el testeo electroquímico de celdas botón y celdas pouch pequeñas.


Laboratorio de Ensayo de Baterías

Uno de los laboratorios más completos de Europa para la caracterización y el ensayo de baterías. Equipos principales:

  1. +100 canales para testeo de celdas grandes (hasta 250 A)
  2. +10 canales para testeo de módulos o battery packs de BT (hasta 100 V y 20 kW)
  3. 15 cámaras térmicas
  4. 1 cámara climática para testeo de módulos (1 m3)
  5. Calorímetro adiabático
  6. Banco para ensayos de abuso a celdas

Los diferentes tipos de ensayos realizados en el laboratorio se clasifican de la siguiente manera:

    1. Prestaciones, para comprobar las hojas de especificaciones de las baterías.
    2. Caracterización, para parametrización de los modelos electrotérmicos de las baterías.
    3. Ciclado y calandrado, para obtener los modelos de envejecimiento de las baterías.
    4. Seguridad, incluidos ensayos de sobrecarga, cortocircuito, penetración de clavo, aplastamiento, etc.
    5. Calorimetría y embalamiento térmico.
    6. Ambientales, incluidos choque térmico y vibración.
    7. «Cell-in-the-Loop» para validación de algoritmos del BMS.

Laboratorio de Ensayo de Baterías de Alta Tensión

Banco para ensayos funcionales de battery packs de alta tensión.

Equipos principales:

  1. 2 cicladores de hasta 800 V y 500 kW.
  2. 3 enfriadoras para la gestión térmica de líquidos de los battery packs.
  3. Registrador de datos CAN para parámetros del BMS.
  4. Módulos de E/S para medidas de temperatura y tensión.

NUEVAS INSTALACIONES
DE INVESTIGACIÓN Y ENSAYO DE
CIDETEC ENERGY STORAGE

Anticipando las crecientes necesidades en I+D que demanda la industria para mantener su competitividad en electromovilidad y almacenamiento de energía, CIDETEC Energy Storage va a inaugurar unas nuevas instalaciones en el marco de la Estrategia Mubil que supondrán un notable aumento de sus capacidades.

EQUIPOS PRINCIPALES

Testeo de nuevos battery packs: Ingeniería eléctrica, térmica, mecánica

Electrónica de potencia

Powertrain y EV

Fabricación aditiva / 3D

Soldadura láser

PUESTA EN MARCHA EN 2020