ナトリウムイオン電池に新たなリークテスト課題?
ナトリウムイオンバッテリーセルはトレンドのトピックであり、ナトリウムイオン技術は、確立されたリチウムイオン・アプローチよりもいくつかの利点がある。ナトリウムはリチウムよりずっと重く、ナトリウムイオン技術を使ったバッテリーセルもエネルギー密度は低い。しかし、バッテリーのコストは約40%低く、これはエレクトロモビリティの利用を促進し、自動車所有者の受け入れを加速させる大きなメリットとなる。ナトリウムイオン電池(SIB)を搭載した電気自動車は、おそらく従来の内燃機関よりもさらに低い価格帯で利用できるようになるだろう。
しかし、ナトリウムイオン電池は工業生産に関しても要求が低いのだろうか?それとも、リチウムイオン電池と同じように品質保証に注意を払うべきなのだろうか?ここでは、これらの疑問に答えてみたい。
ナトリウムイオン電池セルの故障モードとリークテスト要件
ナトリウムイオン電池の故障メカニズムを見てみると、結局のところ、リチウムイオン電池と同様に電池の完全性が重要であることがわかる。例えば、浸透した水蒸気はセル内の電解液とよく似た反応を起こし、高い毒性と腐食性を持つフッ化水素酸を生成する。火災の危険性はナトリウムイオンセルの方がリチウムイオンセルよりもかなり低いのですが、リチウムイオンセルの製造中に行われる様々なリークテストの中心的な目的は、火災の危険性を減らすだけでなく、意図された耐用年数にわたってセルの容量を確保することです。なぜなら、セルから電解液が漏れれば漏れるほど、容量が低下するからである。リチウムイオン電池と同様に、ナトリウムイオン電池の製造においてもこの問題に対処しなければならない。同じ故障を防止するため、リーク率の要件はリチウムイオン電池(LIB)と同等であり、通常10-6 mbar-l/sの範囲である。
ナトリウムイオン電池のリークテスト用ソリューション
リチウムイオン電池ですでに実証されているリークテスト方法は、ナトリウムイオン電池にも転用できる。通常、リチウムイオン電池セルには同じ電解液溶媒が使用されるため、欠陥のある電池セルから真空チャンバーに漏れる電解液溶媒を検出するという直接リーク検査法を使用することができる。
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