TÜBİTAK RUTE Enerji Depolama Sistemleri grubu ikincil pillerin pil bileşenlerini (anot, katot ve elektrolit) ve pil prototiplerini tasarlar, geliştirir ve üretir. Ekip ayrıca, elektrokimyasal depolama çözümleri için kamu ve özel kuruluşlara/firmalara danışmanlık ve test hizmetleri (TSE/EN standartlarına göre) sunmaktadır.
Çalışma Alanları
- Lityum iyon piller
- Sodyum iyon piller
- Süperkapasitörler
- Yeni nesil katot aktif malzemeler
- Silisyum bazlı anot aktif malzemeler
- Elektrot üretim prosesleri
- Polimer elektrolitler
- Yüksek performanslı organik elektrolitler
- Pil / Batarya tasarımı, üretimi ve testleri
Altyapı
TÜBİTAK RUTE Enerji Depolama Sistemleri Grubu bünyesinde yaklaşık 1150 metrekarelik alana kurulmuş altyapı, elektrik enerjisi depolama sistemleri için temel araştırma ihtiyaçlarının karşılanmasının yanında pilot boyutta lityum iyon bataryaların üretimi için gerekli ekipmanları bulundurmaktadır. Ayrıca bataryaların uluslararası standartlara uygun olarak sertifikasyonu ve testleri için de cihaz ve ekipmanlara sahiptir. Mevcut altyapıda faaliyet gösteren laboratuvarlar aşağıda listelenmiştir:
- Aktif Malzeme Geliştirme Laboratuvarı
- Anot, Katot ve Elektrolit Geliştirme Laboratuvarı
- Elektrokimyasal Tanımlama Laboratuvarı
- Tasarım ve Kontrol Sistemleri Laboratuvarı
- Prototip (Elektrot, Pouch (Kese) Tipi Pil ve Silindirik Pil) Geliştirme Laboratuvarı;
- Prototip (Prizmatik Pil) Geliştirme Laboratuvarı
- Elektriksel Test Sistemleri Laboratuvarı
- Güvenlik Test Sistemleri Laboratuvarı
TÜBİTAK RUTE Enerji Depolama Sistemleri Grubu Laboratuvarlarında aktif malzeme geliştirme faaliyetleri için; mikser, bilyalı değirmen, öğütücü, tüp fırını, ergitme fırını, kül fırını, hidrolik pres, reaktör, mikrodalga vb. cihazlar ve gerekli ekipmanlar, laboratuvar ölçekli elektrot üretimi için; mikser, kaplama cihazı (coater) ve hadde (calender), düğme pil üretimi için 2 adet glove box ve gerekli ekipmanlar bulunmaktadır.
Anot ve katot elektrot üretimi ve sonrasında pil üretim sürecinin geliştirilmesi çalışmaları yoğun bir şekilde yürütülmektedir. Mevcut pilot ölçekli elektrot üretim hattında anot ve katot çamurları (slurry) hazırlamak için 5lt kapasiteli ayrı iki adet mikser, bir adet kaplama cihazı ve bir adet de hadde cihazı bulunmaktadır. Anot ve katot çamurlarının akışkanlık ölçümü için kinematik viskozite cihazı mevcuttur. Pilot ölçekli elektrot (anot/katot) üretim hattı ile dakikada 0.5 metre hızında ve 15 cm genişliğinde elektrot üretimi gerçekleştirilebilmektedir.
TÜBİTAK RUTE Enerji Depolama Sistemleri Grubu Laboratuvarlarında pilot ölçekli pouch (kese) tipi pil üretim alt yapısı kuru oda içerisinde konumlandırılmıştır. Pouch tipi lityum iyon pil pilot üretim hattında; elektrot boyutlandırma, elektrot dizge, presleme, pouch oluşturma, kutup başı montaj, üç taraflı kapama, elektrolit dolumu ve son kapama cihazları mevcuttur. Üretim hattında pil boyutları (mm) 70*120 ve 100*150 ve pil kalınlığı en fazla 12mm olan 1-20 Ah kapasiteli pouch (kese) tipi lityum iyon pil üretimi gerçekleştirilmektedir. Mevcut kuru oda içerisinde elektrolit üretimi de gerçekleştirilebilmektedir.
Pilot ölçekli elektrot üretim ve pouch (kese) tipi pil üretim alt yapısına ek olarak, çiğlenme noktası -65 0C, nem seviyesi (RH) < %0.05, ve 10.000 sınıfı temiz oda standartlarını sağlayan kuru ve temiz oda içerisinde konumlandırılmış prizmatik tipte lityum iyon pil üretim hattı alt yapısı mevcuttur. Mevcut prizmatik pil üretim hattında; elektrot sarım, presleme, ultrasonik kaynak, sarım yerleştirme, lazer kaynak, sızıntı kontrol, elektrolit dolum, ıslatma, ön şarj ve son kapama cihazları bulunmaktadır. Üretim hattında 3–60 Ah kapasite aralığında prizmatik tipte pil üretimi gerçekleştirilebilmektedir.
Pil malzemesi geliştirme, pil prototipi geliştirme ve elektrokimyasal tanımlama üzerine çalışmaların gerçekleştirildiği TÜBİTAK RUTE Batarya Teknolojileri Grubu Laboratuvarlarında ulusal ve uluslararası standartlara uygun olarak pillerin elektrokimyasal testlerinin uygulanması için de gerekli altyapı hali hazırda kurulmuş ve kullanımdadır. Bu kapsamda pil test sistemleri alt yapımız aşağıda belirtilmektedir:
- AVL Batarya Test Sistemi : 2 kanallı, 600V-600A
- AVL Batarya Test Sistemi: 1200V-800A(MMM’ye kurulacak; henüz kurulmadı)
- Digatron Batarya Test Sistemi : 10 kanalı, 72V-200A
- PEC Batarya Test Sistemi : 40 kanalı, 6V-50A
- Neware Batarya Test Sistemi : 8 kanallı, 5V-1mA düğme pil test cihazı
- 56 kanallı, 5V-10mA düğme pil test cihazı
- 8 kanallı, 5V-3A düğme pil-silindirik pil test cihazı
- 24 kanallı, 5V-20mA düğme pil test cihazı
- 24 kanallı, 5V-20A pouch - silindirik - prizmatik pil test cihazı
- 16 kanallı, 10V-10A pouch - silindirik - prizmatik pil test cihazı
- 24 kanallı, 5V-50A pouch tipi pil test cihazı
- 16 kanallı, 5V-100A pouch tipi pil test cihazı
- PNE Solution İlk Şarj Sistemi: 10 kanallı, 6V-20A prizmatik pil test sistemi
- Hücre Seviyesi Güvenlik Testleri : Delme (nail penetration), ezme (crush), kısa devre (short circuit), vurma (impact)
- Princeton VersaSTAT: Potansiyostat-galvanostat
- Autolab: Potansiyostat-galvanostat
- Klimatik Test Kabinleri
Ürünler