84  Prakt. Met. Sonderband 50 (2014) 
aus einer beidseitig beschichteten Metallfolie, die univer 
welche als Stromsammler dient. Die Präparatio 
Speicherpartikel in den Beschichtungen nehmen die „Tegramiı 
zwischen Anode und Kathode wandernden Ionen 
auf. Der wiederholend geschichtete LiB-Aufbau ist 
in Bild 1 dargestellt. Die Kathodenbeschichtung von 
LiB besteht überwiegend aus Lithium- 
Übergangsmetalloxiden auf Basis von Kobalt, 
Nickel und Mangan. Die gängigsten Varianten an 
Zellchemien sind LiCoO, (LCO), Li(NixCo,Al,)O, 
(NCA), Li(NixCoyMn,)O, (NMC), LiMn,0O, (LMO) 
- und LiFePO, (LFP). Bei der Anode besteht die 
Ln] I eines LIB raigt den Beschichtung überwiegend aus Graphit [1]. 
grepnise Bei der LiB-Fertigung sind die wichtigsten 
Zellaufbau aus Kathode, Separator und Anode, qualitätsrelevanten Merkmale die Dicke der Bild 2: Spez 
Elektrodenbeschichtungen, die Aktivmassenvolumenanteile, die Speicherpartikelgrößen, die Aufnahme 
Verteilung der unterschiedlichen Phasen, Fremdeinschlüsse und die Porosität in den kurzen Ze 
Aktivmassenbeschichtungen der Elektroden. All diese feingeometrischen Kriterien führen zu mit niedr 
Schwankungen in der lokalen Zellkapazität, welche einen negativen Einfluss auf die Zellbalance Seidentiicl 
der LiB besitzen [2]. Proben wı 
Aktuelle Forschungstrends im Bereich der LiB befassen sich überwiegend mit der Tabelle 1: U 
Charakterisierung von Einzelkomponenten via Rasterelektronenmikroskop (REM) und Focussed — - 
Ion Beam (FIB), physikalischen Untersuchungen und chemischen Analysen. Die klassische Präpara 
materialographische Gefügecharakterisierung der feingeometrischen Strukturen über die __ Stufe 
Lichtmikroskopie ist dagegen kaum publiziert. Schlei 
Die materialographische Präparation von prismatischen LiB ist aufgrund der großen Nachinfil 
Probenoberfläche, der unterschiedlichen Materialien, der sehr schwach gebundenen Feinschl 
Speicherpartikel in den Elektrodenbeschichtungen und den gesundheitsschädlichen Elementen sehr Poliersc 
herausfordernd. Eine Methode für die Präparation von LiB Rundzellen ist von C. Hafner in [3] . 
beschrieben. ae 
3.2 Licl 
3 Experimentelle Durchführung 
Die Beur 
3.1 Materialographische Probenpriiparation definierte] 
mittels qu 
Zur Methodenentwicklung für die großflächige Präparation von PHEV2-Zellen mit einer der Kathc 
Kantenlänge von 150 x 25 mm wurden trockene Zellen ohne eingefüllten Elektrolyt verwendet. Die dieselben 
PHEV2-Zellen besitzen eine Kathodenbeschichtung aus Lithium-Übergangsmetalloxiden und eine angebrach 
Anodenbeschichtung aus Graphit. Der theoretische Volumenanteil von Aktivmassepartikeln in der Mikrosko 
Kathodenbeschichtung liegt bei ca. 65 %. bestehen : 
Um den Wickel im Zellinneren zu fixieren, wurden die prismatischen Zellen mit einem Für die B 
niedrigviskosen Epoxidharz kerninfiltriert. Durch die Fixierung des Zellinneren wird eine möglichst GmbH) in 
schonende Öffnung der PHEV2-Zellen angestrebt, welche das Risiko von Deformationen während Die Ausv 
des Trennens minimiert. Die anschließende Probenentnahme erfolgte mit einer Nasstrennmaschine. »AXio Vis 
Für die Realisierung der herkömmlichen Präparation von PHEV2-Zellen wurde ein Probenhalter über das 
entwickelt, der speziell für die Aufnahme von 2 PHEV2-Zellen konzipiert ist (siehe Bild 2). Durch VergroBer