Li-Ion batterijen Vacuüm speelt een essentiële rol bij de celproductie van lithium-ionbatterijen.

Vacuümexpertise voor elke stap van de productie van lithium-ionbatterijen

Leybold biedt de perfecte producten voor elke vacuümstap in het productieproces van lithium-ioncellen. Met het toenemende belang en de opkomst van nieuwe oplossingen voor energieopslag en mobiliteit zijn lithium-ionbatterijen steeds relevanter geworden. Dankzij de toenemende vraag is er intensief onderzoek gedaan naar lithium-ionaccu's, wat heeft geleid tot aanzienlijke technologische verbeteringen met betrekking tot de capaciteit, het vermogen en de levensduur van de accu's.

Lithium-ion-accu's zijn een belangrijke stap op onze weg naar groen energiegebruik. Ze worden gebruikt als energieopslagoplossingen voor hernieuwbare energie, bijv. geproduceerd door windturbines of zonnepanelen. Voor onze weg naar duurzame mobiliteit zijn lithium-ion-accu's ingebouwd in auto's, vrachtwagens, bussen of scooters voor particuliere of publieke e-mobiliteit.

Het productieproces van een Li-ion-accucel bestaat uit verschillende stappen, te beginnen met de fabricage van het anode- en kathodemateriaal, waarvoor actief materiaal, oplosmiddelen, bindmiddelen en additieven nodig zijn, en de koper- en aluminiumfolie. Elke stap heeft zijn specifieke vereisten en bijzonderheden, die de kwaliteit van het eindproduct, de Li-ion-accu aan het einde van het proces, bepalen.

Vacuüm speelt een essentiële rol bij de productie van lithium-ionbatterijcellen. Als we kijken naar de verschillende productiestappen van een lithium-ionbatterij, is vacuüm nodig:

Het proces activeren
Om proceszuiverheid te leveren
Procesefficiëntie
Om een hoogwaardig product te produceren

Zonder vacuüm zouden sommige processtappen zelfs niet mogelijk zijn. In andere stappen is vacuüm nodig om de zuiverheid, kwaliteit en/of veiligheid van de lithium-ionbatterijen te verbeteren. Tot slot kan een vacuümlekkagetest de kwaliteit van de batterij in de laatste productiestap aantonen om een lange levensduur van het product te garanderen.

Wij bieden de perfecte producten voor elke stap van het vacuümproces. Met gedetailleerde toepassings- en productkennis ondersteunen wij u bij het selecteren van het juiste vacuümproduct of -systeem voor uw specifieke procesvereisten.

Onze vacuümexpertise – uw voordeel
Voor het gehele productieproces van batterijen bieden wij de perfecte vacuümoplossing. Afhankelijk van de specifieke en individuele procesvereisten kunnen verschillende pomptypen en -configuraties worden gekozen.

Oliegedichte vacuümpompen
Voor productiestappen van accucellen die geen volledig olievrij systeem vereisen, bieden wij zeer robuuste en betrouwbare oliegesmeerde pompen met een perfecte kosten-prestatieverhouding. Haal het meeste uit uw vacuümpomp met uitzonderlijke robuustheid en bespaar kosten met onze absolute favorieten.

Droge compressievacuümpompen
Bij de productie van accucellen is zuiverheid essentieel. Droge compressiepompen zijn olie-emissievrij en vermijden het potentiële risico van oliemigratie in de proceskamer, waardoor de hoogste proceskwaliteit van het vacuümsysteem wordt gegarandeerd. Bespaar tijd en kosten met minimaal onderhoud en een geoptimaliseerde levensduur, en zorg voor een hoogwaardige accucel.

Vacuümoplossingen in de celproductie

In de verschillende stappen van het batterijproductieproces is vacuüm relevant en essentieel voor een hoge batterijkwaliteit. Afhankelijk van de vacuümvereisten en procesuitdagingen zijn verschillende vacuümpompen geschikt.

Mengen

Met behulp van een roterend gereedschap worden veel verschillende grondstoffen gemengd in een vorm die slurry wordt genoemd. Dit proces vindt idealiter plaats onder vacuüm om de slurry te ontgassen, homogeniteit, de juiste viscositeit en zuiverheid van de slurry te bereiken. Leybold TRIVAC, SOGEVAC, VARODRY en CLAWVAC vacuümpompen zijn het meest geschikt, zelfs als u grote capaciteiten nodig hebt.

Stapelen

Tijdens het stapelproces worden de platen gestapeld in een herhaalde cyclus van anode – separator – kathode. De exacte positionering van de platen heeft een grote invloed op de kwaliteit van het eindproduct en kan worden gegarandeerd door vacuümgrijpers. De centrale vacuümoplossing van Leybold, VACUBE, is een favoriet in de industrie vanwege zijn processtabiliteit en efficiëntie.

Vacuüm drogen

Nadat de elektroden zijn opgerold en in kleinere elektrodebanden zijn gesneden, moeten deze spoelen worden gedroogd. Voor een hoogwaardige accu is het essentieel om het meeste vocht en oplosmiddelresten te verwijderen. Vacuümdrogen is de in de productie bewezen state-of-the-art oplossing met droogtijden tussen 12 en 30 uur per batch.

De robuuste en betrouwbare vacuümsystemen van Leybold zijn bestand tegen vocht en sporen van oplosmiddelen. Bovendien is proceszuiverheid een must, dus droge compressiepompen zoals VARODRY, LEYVAC, DRYVAC en RUVAC voorkomen dat oliedeeltjes terugstromen naar de spoelen in een batchdroger of een inline droger.

Er zijn gespecialiseerde vacuümoplossingen ontwikkeld, zoals de Leybold DV4000, de DRYVAC DV650-LIB en de VARODRY-LIB voor het effectief en betrouwbaar verpompen van NMP.

Verpakking (zak)

Voordat de celstapel in de zakbehuizing kan worden geplaatst, moet de zakfolie worden gevormd. Deze vormgeving gebeurt gewoonlijk door dieptrekken van de zakfolie onder vacuüm. Leybold VARODRY, SOGEVAC en CLAWVAC zijn een efficiënte optie voor stabiele resultaten.

Elektrolyt bijvullen

De elektrolytvulling voor de drie veelgebruikte accuceltypes, Pouch, Cylindrisch en Prismatisch, gebeurt onder vacuüm om een gelijkmatige verspreiding van de elektrolyt in de cel te garanderen met een perfecte bevochtiging van alle componenten. Evacuatie en gedeeltelijk vullen worden meerdere keren herhaald met een typische laagste druk van ongeveer 0,01 mbar.

De vacuümpomp moet bestand zijn tegen sporen van elektrolyt (bijv. LiPF6) die in de pomp kunnen worden gesleept. Aangezien de elektrolyt als gevaarlijke stof is geclassificeerd en bij reactie met water zuren kan vormen, is het gebruik van olievrije droge compressiepompen van Leybold zoals de DRYVAC een perfecte oplossing. Voor deze veeleisende toepassing werden speciale pompontwerpen en aangepaste pompsystemen ontwikkeld.

Ontgassen

Tijdens de eerste laadstap ontstaat er een sterke evolutie van gas in lithium-ion-accucellen. Voor het verwijderen van het gas, de zogenaamde ontgassing, wordt de cel in een vacuümkamer doorboord en het ontsnappende gas weggepompt. Om een vocht- en olievrije atmosfeer te handhaven, worden droge compressiepompen van Leybold zoals de DRYVAC gebruikt.

Dichtheidscontrole

Om kwaliteits- en veiligheidsredenen is de absolute dichtheid van de uiteindelijke accucel essentieel. Daarom wordt in de laatste stap een heliumlekkagetest uitgevoerd om ervoor te zorgen dat de batterij lekvrij is, wat leidt tot een lange levensduur en een hoge productkwaliteit. Voor deze productiestap biedt Leybold verschillende versies van heliumlekdetectoren aan, zoals PHOENIX- en PHOENIX-modules of enkele pompen zoals SCROLLVAC, VARODRY en TRIVAC voor aangepaste lekdetectiesystemen

Mengen

Stapelen

Vacuüm drogen

Er zijn gespecialiseerde vacuümoplossingen ontwikkeld, zoals de Leybold DV4000, de DRYVAC DV650-LIB en de VARODRY-LIB voor het effectief en betrouwbaar verpompen van NMP.