HIOKI SA2634-KIT - Slurry-Analysesystem für Lithium-Ionen-Batterien

Softwarebasiertes Slurry-Analysesystem für Lithium-Ionen-Batterien; Bewertung von Leitfähigkeit und Dispersion über DCR, R-ratio und Uniformity; Impedanzmessung 4 Hz bis 8 MHz; für wasser- und NMP-basierte Slurries

Produktinformationen HIOKI SA2634-KIT - Slurry-Analysesystem für Lithium-Ionen-Batterien


Technische Eckdaten

  • Bewertung von Slurry-Leitfähigkeit und -Dispersion (DCR, R-ratio, Uniformity) 
  • Automatische Ersatzschaltbild-Analyse 
  • Für wasser- und NMP-basierte Slurries
  • Impedanzdaten von 4 Hz bis 8 MHz 

Besondere Vorteile

  • Kombiniert frequenzabhängige EIS-Messung mit automatischer ErsatzschaltbildAnalyse zur quantitativen Bewertung von Slurries 
  • Liefert drei proprietäre Kennwerte (DCR, R-ratio und Uniformity) für die reproduzierbare Beurteilung von Leitfähigkeit und Dispersion 

Typische Anwendungen

  • Optimierung von Slurry-Herstellungsparametern (z. B. Mischzeit, Anteil leitfähiger Additive, Verhältnis von Dispergiermitteln) in Forschung und Produktion 
  • Materialforschung und -bewertung auf Basis elektrischer Dispersions- und Leitfähigkeitskennwerte 
  • Qualitätssicherung und Leistungsbewertung von Lithium-Ionen-Batterie-Slurries in Produktionsumgebungen 

Detaillierte Produktübersicht

Das SA2634-KIT Slurry-Analysesystem dient der quantitativen Charakterisierung der elektrischen Eigenschaften von Slurries, die bei der Herstellung von Lithium-IonenBatterieelektroden eingesetzt werden. Das System kombiniert Messhardware und Analysesoftware zu einer integrierten Plattform, mit der sich Leitfähigkeit, Partikelverteilung und Dispersionsqualität präzise erfassen und bewerten lassen. Grundlage bildet die elektrochemische Impedanzspektroskopie, mit der das frequenzabhängige Verhalten der Suspension im Bereich von 4 Hz bis 8 MHz gemessen und anschließend über ein Ersatzschaltbild modelliert wird. 

Messprinzip und Auswertung

Das System erfasst das Impedanzspektrum der Slurry-Probe und stellt die Messergebnisse in Form eines Nyquist-Diagramms dar. Auf Basis eines Ersatzschaltbilds, das das elektrische Verhalten der Materialprobe beschreibt, werden daraus drei Kennwerte abgeleitet, die eine quantitative Beurteilung der Leitfähigkeit und der Dispersion ermöglichen. DCR beschreibt den Gesamtwiderstand des leitfähigen Netzwerks, R-ratio den relativen Anteil der leitfähigen Additive innerhalb dieses Netzwerks, und Uniformity charakterisiert die Gleichmäßigkeit der Verteilung. Diese Parameter liefern eine objektive Grundlage, um die Homogenität und Konnektivität der leitfähigen Bestandteile in der Suspension zu bewerten und deren Einfluss auf die Elektrodenleistung zu quantifizieren. 

Die Kennwerte liefern damit eine quantitative Grundlage, um die Verteilung und Vernetzung leitfähiger Additive innerhalb der Slurry zu bewerten. Auf dieser Basis lassen sich das Verhältnis zwischen Aktivmaterial und leitfähigem Zusatz gezielt optimieren sowie Zusammenhänge zwischen der elektrischen Leitfähigkeit und der späteren Elektrodenperformance herstellen. 

Messablauf und praktische Anwendung

Für eine Messung wird rund 1 ml Slurry in einen Einweg-Probenbehälter eingefüllt. Je nach verwendeter Slurry-Art kommt dabei entweder der SA9001 für N-Methyl-2-Pyrrolidonbasierte Materialien oder der SA9001-01 für wasserbasierte Systeme zum Einsatz. Anschließend wird der gefüllte Behälter in die SA9002-Prüfvorrichtung eingesetzt, die eigens für dieses Messsystem entwickelt wurde und eine präzise, reproduzierbare Verbindung zum IM3536 LCR Meter herstellt. Nach dem Einspannen erfolgt die Impedanzmessung über den vorgegebenen Frequenzbereich. Ein einzelner Messvorgang dauert etwa eine Minute und ist damit kurz genug, um Veränderungen des Probenzustands während der Messung zu vermeiden. 

Die SA2634-Software steuert sowohl die Datenerfassung als auch die anschließende Auswertung. Sie passt das Ersatzschaltbild automatisch an und kann bis zu 1 000 Datensätze gleichzeitig verarbeiten, was den Vergleich mehrerer Proben deutlich vereinfacht. Langfristig aufgezeichnete Messergebnisse dienen als Referenzwerte für Prozesskontrolle und Qualitätssicherung und tragen dazu bei, die Übereinstimmung zwischen Forschung und Produktion zu gewährleisten. Auf diese Weise entsteht eine standardisierte, quantitative Grundlage für die Entwicklung von Rezepturen, die Optimierung von Prozessen und die Bewertung der Qualität von Lithium-Ionen-Batterie-Slurries.
  • SA2634 Analysesoftware (USB-Dongle)
  • IM3536 LCR Messgerät
  • SA9002 Prüfvorrichtung 
  • SA9001 Slurry Probenbehälter (50 Stück, für NMP Slurries)
  • SA9001-01 Slurry Probenbehälter (50 Stück, für wasserbasierte Slurries)

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