Si la humedad y el oxígeno atmosféricos entran a una batería, pueden inutilizar el electrolito y aumentar la inflamabilidad. Por lo tanto, las carcasas de las baterías deben proteger los componentes internos contra la contaminación, y a la vez protegerlos de cambios de presión adversos o daños por impacto. Las carcasas generalmente están hechas de aluminio o polímeros, y los aditivos como los aceros recubiertos de Ni ofrecen a las baterías de iones de litio una excelente resistencia química y protección contra la corrosión.
Las carcasas de las baterías deben moldearse en las formas requeridas, y mantener la resistencia a sustancias químicas y la protección para los componentes internos. Los investigadores utilizan la reología para optimizar la moldeabilidad de las carcasas de las baterías y acelerar la producción. El análisis mecánico ofrece información sobre la durabilidad y la vida útil de las carcasas, especialmente en aplicaciones como vehículos eléctricos, en los cuales las baterías pueden quedar expuestas a fuerza física en accidentes. El análisis térmico, incluso el análisis termogravimétrico (Thermogravimetric Analysis, TGA) y la calorimetría diferencial de barrido (Differential Scanning Calorimetry, DSC) miden la estabilidad térmica, la capacidad calorífica, la temperatura de fusión y la cristalinidad de las carcasas. Las pruebas adecuadas son cruciales para asegurar que las carcasas de batería puedan soportar condiciones de aplicación exigentes sin poner en peligro la seguridad y el funcionamiento de la batería.

Instrumentos y parámetros de prueba

Material: polímero o metal

Análisis termogravimétrico

Estabilidad térmica

  • Temperatura de degradación
  • Oxidación (metal)

 

Marcos de carga de prueba mecánica

  • Fuerza del material
    • Módulo de Young, límite de elasticidad, resistencia límite, elongación hasta rotura
    • Fatiga y durabilidad, curvas S-N
    • Fuerza frente a temperatura
  • Fuerza de conjuntos finales
    • Puntos de falla por flexión, flexión o aplastamiento
    • Fatiga y durabilidad, curvas S-N
    • Fuerza frente a temperatura

 

Análisis mecánico dinámico

  • Propiedades mecánicas de los materiales
    • Módulo de almacenamiento, módulo de pérdida, tan delta
    • Transición vítrea (Tg)
  • Repetibilidad de materiales lote a lote
    • Transición vítrea (Tg)
    • Módulo de almacenamiento, módulo de pérdida, tan delta
  • Caracterización de anisotropía mecánica
    • Módulo de almacenamiento, módulo de pérdida, tan delta

 

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