Desenvolvedores da Bosch e cientistas da Universidade Técnica de Munique (TUM) estão usando nêutrons para analisar o enchimento de baterias de íon de lítio para carros híbridos com eletrólitos. Seus experimentos mostram que os eletrodos são umedecidos duas vezes mais rápido no vácuo do que sob pressão normal.

Um dos processos mais críticos e demorados na produção de baterias é o enchimento das células de lítio com fluido eletrolítico após a colocação dos eletrodos em uma célula da bateria. Embora o processo de enchimento real leve apenas alguns segundos, os fabricantes de baterias costumam esperar várias horas para garantir que o líquido seja totalmente absorvido pelos poros da pilha de eletrodos.

O fato de que os nêutrons não são facilmente absorvidos pela carcaça de metal da bateria os torna ideais para a análise de baterias. Assim, Funcionários da Bosch, em colaboração com cientistas da TU Munich e da Universidade de Erlangen-Nuremberg, investigou o processo de enchimento na instalação de imagem e tomografia de nêutrons ANTARES da fonte de nêutrons FRM II de pesquisa.

Mais rápido no vácuo

Os fabricantes de células de lítio costumam preencher as células vazias no vácuo. O processo é monitorado indiretamente por meio de medições de resistência. "Para garantir que todos os poros dos eletrodos sejam preenchidos com o eletrólito, fabricantes constroem grandes margens de segurança, "diz o desenvolvedor da Bosch Dr. Wolfgang Weydanz." Isso custa tempo e dinheiro. "

À luz dos nêutrons, os cientistas reconheceram que, no vácuo, os eletrodos foram umedecidos completamente em pouco mais de 50 minutos. Sob pressão normal, isso leva cerca de 100 minutos. O líquido se espalha uniformemente na célula da bateria por todos os quatro lados, de fora para dentro.

Além disso, os eletrodos absorvem dez por cento menos eletrólito sob pressão normal. O culpado são os gases que dificultam o processo de umedecimento, como os cientistas foram capazes de demonstrar pela primeira vez usando os nêutrons.