Литий-ионные аккумуляторы

Вакуум играет ключевую роль в производстве литий-ионных аккумуляторов.

Экспертные знания в области вакуумных технологий для каждого этапа производства литий-ионных аккумуляторов

Компания Leybold предлагает идеальные решения для каждого этапа производства литий-ионных аккумуляторов, на котором используется вакуум. С ростом важности и появлением новых решений в области хранения энергии и мобильности литий-ионные аккумуляторы приобрели большую актуальность. Благодаря повышенному спросу, начались активные исследования литий-ионных аккумуляторов, что привело к значительному усовершенствованию технологии с точки зрения емкости, мощности и срока службы аккумуляторов.

Литий-ионные аккумуляторы — это важный шаг на пути к экологически чистой энергии. Они используются в качестве систем хранения энергии для возобновляемых источников энергии, например ветряных турбин или солнечных панелей. Для перехода на экологически чистый транспорт литий-ионные аккумуляторы устанавливаются в легковых и грузовых автомобилях, автобусах и скутерах для личного и общественного пользования.

Начиная с изготовления анодного и катодного материала, требующего активного материала, растворителей, связующих веществ и добавок, а также медной и алюминиевой фольги, процесс производства литий-ионного аккумулятора состоит из различных этапов. Каждый этап имеет свои требования и особенности, которые определяют качество конечного продукта — литий-ионного аккумулятора — в конце процесса.

Вакуум играет ключевую роль в производстве литий-ионных аккумуляторов. На разных этапах производства литий-ионного аккумулятора вакуум требуется:

для обеспечения самого процесса,
для обеспечения чистоты в процессе производства,
для обеспечения эффективности процесса,
для производства высококачественного продукта.

Некоторые этапы процесса вообще были бы невозможны без вакуума. На других этапах вакуум требуется для повышения чистоты, качества и/или безопасности литий-ионных аккумуляторов. Наконец, вакуум используют на последнем этапе производства для проверки герметичности и качества аккумулятора, чтобы обеспечить долгий срок службы.

Мы предлагаем идеальные решения для каждого этапа вакуумного процесса. Благодаря глубоким знаниям применения и продуктов, мы можем подобрать подходящее вакуумное оборудование или системы в соответствии с требованиями вашего технологического процесса.

Наш опыт в области вакуумных технологий — ваше преимущество
Мы предлагаем идеальные вакуумные решения для всего процесса производства аккумуляторов. В зависимости от конкретных и индивидуальных требований технологического процесса можно выбрать различные типы и конфигурации насосов.

Вакуумные насосы с масляным уплотнением
Для этапов производства аккумуляторных элементов, не требующих полностью безмасляной системы, мы предлагаем высокопрочные и надежные насосы с масляным уплотнением, отличающиеся идеальным соотношением цены и производительности. Получите максимум от вашего вакуумного насоса за счет его исключительной надежности и сократите свои расходы, сделав выбор в пользу наших абсолютных фаворитов.

Безмасляные вакуумные насосы
При производстве аккумуляторных элементов крайне важна чистота. Насосы с сухим уплотнением не используют масло и исключают риск переноса масла в технологическую камеру, обеспечивая высочайшее качество работы вакуумной системы. Экономьте время и деньги, снизив потребность в техническом обслуживании и увеличив срок службы, и обеспечьте высокое качество аккумуляторных элементов.

Вакуумные решения для производства аккумуляторных элементов

Вакуум важен и необходим на различных этапах процесса производства аккумуляторов для обеспечения высокого качества конечного продукта. В зависимости от требований к вакууму и условий технологического процесса можно использовать разные вакуумные насосы.

Перемешивание
Объединение аккумуляторных элементов в модули
Вакуумная сушка
Упаковка (пакет)
Заправка электролитом
Дегазация
Проверка на наличие утечек

Перемешивание

С помощью вращающегося инструмента различное сырье смешивается в раствор, который называется электролитом. Этот процесс в идеале осуществляется в условиях вакуума для дегазации смеси, а также для обеспечения однородности, требуемой вязкости и чистоты смеси. Вакуумные насосы TRIVAC, SOGEVAC, VARODRY и CLAWVAC от Leybold оптимально подходят для использования даже при больших объемах подачи.

Объединение аккумуляторных элементов в модули

При объединении аккумуляторных элементов в модули листы укладываются друг на друга в ходе повторяющегося цикла в следующей последовательности: анод – сепаратор – катод. Точное позиционирование листов оказывает большое влияние на качество конечного продукта и может быть обеспечено вакуумными захватами. Центральная вакуумная система VACUBE от Leybold является одной из наиболее популярных в отрасли благодаря стабильности процесса и эффективности.

Вакуумная сушка

После прокатки и нарезания листов электродов на более мелкие полосы их необходимо высушить. Для получения высококачественного аккумулятора необходимо полностью удалить остатки влаги и растворителей. Вакуумная сушка – это проверенное на практике современное решение с временем сушки от 12 до 30 часов на партию.

Прочные и надежные вакуумные системы Leybold выдерживают воздействие влаги и остатков растворителей. Кроме того, необходимо обеспечить чистоту, поэтому для предотвращения обратного переноса частиц масла в сушилках периодического или непрерывного действия используются насосы с сухим уплотнением, такие как VARODRY, LEYVAC, DRYVAC и RUVAC.

Для эффективного и надежного нагнетания NMP были разработаны специализированные вакуумные решения, такие как Leybold DV4000, DRYVAC DV650-LIB и VARODRY-LIB.

Упаковка (пакет)

Прежде чем поместить блок элементов в мягкий корпус, необходимо придать корпусу форму. Как правило, это делается путем глубокой вытяжки фольги в вакууме. Leybold VARODRY, SOGEVAC и CLAWVAC представляют собой эффективные решения для получения стабильных результатов.

Заправка электролитом

Заправка электролитом аккумуляторных элементов трех основных типов – в мягком, цилиндрическом и призматическом корпусе – выполняется в вакууме для обеспечения равномерного распределения электролита в элементе с идеальным смачиванием всех компонентов. Откачка и частичное заполнение повторяются несколько раз при минимальном давлении около 0,01 мбар.

Вакуумный насос должен выдерживать воздействие остатков электролита (например, LiPF6), которые могут попасть в насос. Поскольку электролит классифицируется как опасное вещество и может образовывать кислоты при реакции с водой, использование безмасляных насосов Leybold с сухим уплотнением, таких как DRYVAC, является идеальным вариантом. Для этой сложной задачи были разработаны специальные конструкции насосов и специализированные насосные системы.

Дегазация

На этапе первой зарядки происходит значительное выделение газа в элементах литий-ионного аккумулятора. Для удаления газа, так называемой дегазации, элемент прокалывают в вакуумной камере, а выходящий газ откачивают. Для обеспечения безмасляной и сухой атмосферы используют насосы с сухим уплотнением Leybold, такие как DRYVAC.

Проверка на наличие утечек

В целях обеспечения качества и безопасности крайне важно убедиться в абсолютной герметичности готового аккумуляторного элемента. В связи с этим на заключительном этапе выполняется испытание на герметичность с помощью гелиевого течеискателя для гарантии долгого срока службы и высокого качества продукта. Для этого этапа производства Leybold предлагает различные варианты гелиевых течеискателей, такие как PHOENIX и модули PHOENIX, или отдельные насосы, такие как SCROLLVAC, VARODRY и TRIVAC, для специализированных систем обнаружения утечек.