Cartera Tecnológica
Método de caracterización rápida de la calidad de celdas de iones de Litio
Descripción
La duración de las baterías de ion – litio está fuertemente condicionada por la degradación de la “Solid Electrolyte Interphase” o SEI. La SEI es una capa pasiva que recubre la superficie del electrodo negativo y que se forma por degradación del electrolito, cuyos productos de descomposición quedan depositados sobre el electrodo. Con el paso del tiempo o tras muchos ciclos de carga y descarga la SEI tiende a desprenderse del electrodo. Cuando esto sucede, el electrolito queda expuesto al electrodo negativo y se vuelve a descomponer, lo que disminuye progresivamente la cantidad de Litio disponible en el electrolito y, por tanto, reduce la vida útil de la batería.
Para cerciorarse de que las baterías tienen una SEI de buena calidad, se requieren medidas específicas que permitan evaluar la calidad de la SEI recién formada en el proceso de fabricación o pasado cierto tiempo de almacenamiento o de uso.
La invención consiste en una nueva metodología práctica para diagnosticar la presencia de fallas o microgrietas en la superficie SEI.
La nueva tecnología desarrollada por IMDEA Energy tiene como objetivo el control de calidad de las baterías de iones de litio y desarrolla un método de prueba más rápido que los existentes. Se puede aplicar a:
- El control de calidad de las baterías recién fabricadas en un período de tiempo de 24 a 48 horas en lugar de las habituales 2 a 3 semanas dedicadas a las pruebas basadas en medidas de evolución de tensión en la celda.
- Evaluar el envejecimiento de la capa SEI (Solid Electrolyte Interface) de manera rápida, sin dedicar meses o años a realizar pruebas de carga y descarga.
Ventajas e Innovaciones
A diferencia de los procedimientos de control de calidad típicos y bien establecidos en las líneas de fabricación de baterías de iones de litio, que generalmente demoran varias semanas y se basan en medidas de evolución de tensión en la celda inmediatamente después de la fabricación, este concepto es una metodología que brinda información rápida sobre conformación de la capa SEI en baterías de nueva fabricación. También se puede utilizar para evaluar el envejecimiento de la capa de SEI de una manera rápida.
Aplicaciones Comerciales
Fabricantes de celdas de iones de litio que precisen de un procedimiento de control de calidad rápido que disminuya significativamente las existencias de celdas recién producidas antes del empaquetado y envío a los clientes.
Integradores de celdas de iones de litio que precisen de un procedimiento de control de calidad rápido para inspeccionar las remesas de celdas de sus proveedores. Las empresas clientes pueden ser:
- Las implicados en la segunda vida de baterías.
- Empresas comercializadoras de baterías o que proporcionen a éstas otro tipo de valor añadido.
- Fabricantes de automóviles o dispositivos equipados con baterías.
Contacto
Félix Marín, felix.marin@imdea.org
