Batterie agli ioni di litio

Il vuoto svolge un ruolo essenziale nella produzione delle celle per batterie agli ioni di litio.

Esperienza nel campo del vuoto per ogni fase della produzione di batterie agli ioni di litio

Leybold offre i prodotti perfetti per ogni fase di vuoto del processo di produzione di celle agli ioni di litio. Con la crescente importanza e l'introduzione di nuove soluzioni per lo stoccaggio dell'energia e la mobilità, le batterie agli ioni di litio sono diventate sempre più importanti. Grazie alla crescente domanda, le ricerche sulle batterie agli ioni di litio si sono intensificate, portando a significativi miglioramenti tecnologici in termini di capacità, potenza e durata delle batterie.

Le batterie agli ioni di litio rappresentano un passo importante verso l'uso dell'energia nel rispetto dell'ambiente. Vengono utilizzate come soluzioni di immagazzinamento di energia per le energie rinnovabili, ad esempio quelle prodotte da turbine eoliche o pannelli solari. Per la nostro percorso verso una mobilità sostenibile, le batterie agli ioni di litio sono integrate in auto, camion, autobus e scooter per la mobilità elettrica pubblica e privata.

A partire dalla fabbricazione dell'anodo e del catodo, che richiede materiale attivo, solventi, leganti e additivi e lamine di rame e alluminio, il processo di produzione di una cella per batterie agli ioni di litio consiste in varie fasi. Ogni fase presenta requisiti e peculiarità specifiche che definiscono la qualità del prodotto finale, la batteria agli ioni di litio, al termine del processo.

Il vuoto svolge un ruolo essenziale nella produzione di batterie agli ioni di litio. Osservando le diverse fasi di produzione di una batteria agli ioni di litio, il vuoto è necessario:

Per consentire il processo
Per garantire la purezza nel processo
Per raggiungere l'efficienza del processo
Per ottenere un prodotto di alta qualità

In assenza di vuoto, alcune fasi del processo non sarebbero nemmeno possibili. In altre fasi, è necessario il vuoto per migliorare la purezza, la qualità e/o la sicurezza delle batterie agli ioni di litio. Infine, una prova di tenuta sottovuoto può dimostrare la qualità della batteria nell'ultima fase di produzione per garantire un'elevata durata del prodotto.

Offriamo i prodotti perfetti per ogni fase del processo sottovuoto. Grazie all'applicazione dettagliata e all'esperienza nel prodotto, siamo in grado di scegliere il prodotto o il sistema per vuoto più adatto alle specifiche esigenze di processo.

La nostra esperienza nel campo del vuoto: il tuo vantaggio
Per l'intero processo di produzione delle batterie, offriamo la soluzione per vuoto perfetta. A seconda dei requisiti di processo specifici e individuali, è possibile scegliere diversi tra tipi di pompe e configurazioni.

Pompe per vuoto a tenuta d'olio
Per le fasi di produzione di celle per batterie che non richiedono un sistema completamente oil-free, offriamo pompe a tenuta d'olio estremamente robuste e affidabili con un rapporto costo-prestazioni ideale. Ottieni il massimo dalla tua pompa per vuoto grazie alla sua eccezionale robustezza e risparmia sui costi con i nostri prodotti preferiti da sempre.

Pompe per vuoto a compressione a secco
Nella produzione delle celle per batterie, la purezza è essenziale. Le pompe a compressione a secco sono caratterizzate dall'assenza di emissioni di olio ed evitano il potenziale rischio di migrazione dell'olio nella camera di processo, garantendo la massima qualità del processo del sistema per vuoto. Risparmia tempo e denaro grazie alla manutenzione ridotta al minimo e alla durata ottimizzata, oltre a garantire celle per batterie di alta qualità.

Soluzioni per vuoto nella produzione delle celle

Nelle diverse fasi del processo di produzione della batteria, il vuoto è importante ed essenziale per una qualità elevata della batteria. A seconda dei requisiti di vuoto e dei problemi di processo, sono disponibili diverse pompe per vuoto.

Miscelazione

Con l'aiuto di un utensile rotante, numerose e diverse materie prime vengono miscelate per formare il cosiddetto "impasto". Questo processo avviene idealmente in condizioni di vuoto per degassare l'impasto liquido e ottenere l'omogeneità, la viscosità e la purezza giuste. Le pompe per vuoto Leybold TRIVAC, SOGEVAC, VARODRY e CLAWVAC sono le più adatte anche quando sono necessarie grandi capacità.

Accatastamento

Durante il processo di accatastamento, i fogli vengono accatastati in un ciclo ripetuto di anodo - separatore - catodo. Il posizionamento corretto dei fogli influisce considerevolmente sulla qualità del prodotto finale e le pinze a vuoto garantiscono la precisione dell'operazione. La soluzione di vuoto centralizzato Leybold, VACUBE, è una delle preferite del settore, grazie alla stabilità e all'efficienza di processo che offre.

Essiccazione sottovuoto

Dopo aver arrotolato e tagliato gli elettrodi in bande più piccole, è necessario essiccare le bobine. Per una batteria di alta qualità, è essenziale rimuovere tutti i residui di umidità e di solvente. L'essiccazione sottovuoto è una soluzione all'avanguardia collaudata in tutte le fasi di produzione con tempi di essiccazione compresi tra 12 e 30 ore per lotto.

I robusti e affidabili sistemi per vuoto Leybold resistono all'umidità e alle tracce di solvente. Inoltre, nel processo è necessaria la purezza e le pompe a compressione a secco VARODRY, LEYVAC, DRYVAC e RUVAC evitano il flusso di ritorno delle particelle d'olio verso le bobine in un essiccatore a lotti o in un essiccatore in linea.

Per un pompaggio efficace e affidabile dell'NMP sono state sviluppate soluzioni di vuoto specializzate, come le Leybold DV4000, DRYVAC DV650-LIB e VARODRY-LIB.

Imballaggio (involucro)

Prima di inserire la pila di celle nell'alloggiamento, è necessario formare l'involucro. Questo avviene in genere attraverso l'imbutitura della lamina dell'involucro sottovuoto. Le Leybold VARODRY, SOGEVAC e CLAWVAC sono un'opzione efficiente per risultati stabili.

Riempimento con elettrolita

Il riempimento con elettrolita per i tre tipi di celle della batteria comunemente utilizzati, a involucro, cilindrico e prismatico, viene eseguito sottovuoto per garantire una dispersione uniforme dell'elettrolita all'interno della cella con una perfetta umidificazione di tutti i componenti. L'evacuazione e il riempimento parziale vengono ripetuti più volte a una pressione generalmente più bassa di circa 0,01 mbar.

La pompa per vuoto deve sopportare tracce di elettrolita (ad esempio LiPF6) che potrebbero essere trascinate nella pompa. Poiché l'elettrolita è classificato come sostanza pericolosa e potrebbe produrre acidi se reagisce con l'acqua, l'impiego di pompe a secco oil-free Leybold, come la DRYVAC, è una soluzione perfetta. Per questa impegnativa applicazione sono stati sviluppati speciali modelli di pompe e sistemi di pompe personalizzati.

Degasaggio

Durante la prima fase di ricarica, si verifica una significativa evoluzione del gas nelle celle delle batterie agli ioni di litio. Per l'operazione di rimozione del gas, denominata degasaggio, la cella viene perforata in una camera sottovuoto e il gas fuoriuscito viene scaricato. Per mantenere un'atmosfera priva di umidità e olio, vengono utilizzate le pompe a compressione a secco Leybold come la DRYVAC.

Test delle perdite

Per motivi di qualità e sicurezza, la tenuta assoluta della cella della batteria finale è essenziale. Ecco perché nella fase finale viene eseguito un test delle perdite di elio per garantire una batteria ermetica e, di conseguenza, una lunga durata e un'elevata qualità del prodotto. Per questa fase, Leybold offre diverse modelli di rilevatori di perdite di elio come PHOENIX e i moduli PHOENIX o le pompe singole come SCROLLVAC, VARODRY e TRIVAC per sistemi di rilevamento delle perdite personalizzati.