Akkujen valmistus
Varmista ladattavien akkujen korkea laatu ja suorituskyky
Vihreä siirtymä vauhdittaa ladattavien akkujen uusien innovaatioiden ja sovellusten kehitystä. Litiumioni- ja natriumioniakkuja sekä muita kemikaaleja hyödyntäviä akkuja käytetään voimanlähteenä sähköajoneuvoissa (EV), akkuenergian varastointijärjestelmissä (BESS) sekä laajassa ja kasvavassa valikoimassa kuluttajatuotteita.
Valmistuksessa elektrodien metallit, elektrolyytit ja valmistuskemikaalit reagoivat kosteuden kanssa, mikä vaatii stabiileja alhaisen tai erittäin alhaisen kastepisteen olosuhteita kuivatiloissa, kuivauskopeissa, hansikaskaapeissa ja inerteissä ympäristöissä. Alhaisen tai erittäin alhaisen kastepisteen olosuhteiden ylläpitäminen on välttämätöntä turvallisuuden, tuottavuuden ja tehokkuuden kannalta.
Tuotantolaitokset – erityisesti gigatehtaat – ovat valtavia, ja näiden valvottujen ympäristöjen kuivaaminen tiettyyn kastepisteeseen vaatii paljon energiaa, samoin kuin jotkin käsittelyvaiheet, kuten katodien kuivaus.
Kuinka käyttää kuivatiloja kustannustehokkaasti ja kestävästi
1. Nopea reagointi on ainoa tie eteenpäin
Valmistuksessa seisokkiajat ovat kalliita, joten Vaisalan nopeasti reagoivat ja erittäin tarkat kastepisteen mittapäät tuovat mittavia etuja kuivatiloissa ja kosteudenpoistajissa.
Älä odota tunti- tai päiväkausia mittapäiden toiminnan vakautumista, jotta turvallinen tuotanto voi jatkua.
2. Yksinkertainen on kaunista
Vaisalan mittapäät ovat käyttäjäystävällisiä, kestäviä, kompakteja ja helppokäyttöisiä, ja ne soveltuvat mittakaavaltaan monenlaiseen valmistukseen. Asennus on helppoa, kuten myös huolto.
Valitse luotettavuus ja yksinkertaisuus monimutkaisuuden ja epävarmuuden sijaan.
3. Ekosysteemiajattelu on viisasta
Hyödynnä Vaisalan kastepistemittapäitä sekä muita Indigo-lähettimien isännöimiä mittausparametreja.
Vaisalan avulla voit helposti varmistaa vertailukelpoiset mittaustulokset koko tuotantoprosessissasi.
Luotettu kumppani litiumakkujen valmistusprosessin mittauksissa
Vaisala tarjoaa keskeiset mittausparametrit valmistusteollisuuden kriittisiin toimintoihin.
Mittaa tarkasti ja reaaliajassa:
- lämpötilaa (T)
- kastepistettä (Td)
- suhteellista kosteutta RH
- kemikaalien pitoisuudet (nD)
Vaisala mahdollistaa erittäin tarkat mittaustulokset huippuluokan teknologialla, joka on suunniteltu erittäin kuiviin olosuhteisiin sekä kriittisiin täyttö- ja tiivistystoimintoihin.
Teknologioiden vertailu
Katso, miten Vaisalan kastepistemittapää vertautuu CRDS:ää (Cavity Ring-Down Spectrometer)
ja jäähdyttyjä peilejä käyttäviin lähettimiin akkujen ja puolijohteiden valmistuksen
kaltaisissa vaativissa käyttöympäristöissä.
| Vaisalan kastepistemittapää | CRDS | Jäähdytetty peililähetin | |
| Td-mittausalue * | –80 … +20 °C | –100 … –50 °C | -70 °C – +20 °C |
| in situ -mittaus | Kyllä | Ei, vaatii näytteenottoa ja suurta paine-eroa | Ei, vaatii näytteenottoa |
| Td-tarkkuus laboratorio-olosuhteissa* | +/–2 °C | +/–0,2 °C | ±0,2 °C |
| Painealue* | 1–50 bar | 1–5 bar | Vain ~ 1 bar |
Riippuvuus ilmakehän olosuhteista | Ei riippuvuutta | Riippuvainen. Vaatii vakaat ympäristöolosuhteet. Näytteenotto saattaa aiheuttaa virheitä laboratorioympäristön ulkopuolella . | Riippuvainen. Vähimmäiskastepiste nousee, jos ympäristön lämpötila nousee. Näytteenotto saattaa aiheuttaa virheitä laboratorioympäristön ulkopuolella. |
| Vasteaika* | Minuutteja | Kymmeniä minuutteja | Tunteja |
| Herkkyys | Korkea | Pieni (ei pysty havaitsemaan nopeita muutoksia, keskiarvomittaus) | Pieni (ei pysty havaitsemaan nopeita muutoksia, keskiarvomittaus) |
| Koko | Pieni ja kevyt. Helppo sijoittaa useimpiin paikkoihin | Keskikokoinen, noin 10 kg | Isosta ja painavasta keskikokoiseen |
| Operaattorin tulee suorittaa säännöllinen palvelu | Ei tarvita | Ei tarvita | Tarvitaan |
| Huoltoa vaativat komponentit | Ei tarvita | Ei tarvita, jos asennusympäristö on puhdas | Tarvitaan (esim. Peltier) |
| Paikallinen kalibrointi/ tuki saatavilla | Kyllä | Epätodennäköisesti | Epätodennäköisesti |
| Riippuvuus taustakaasuista | Vähäinen | Mahdollisesti suuri | Mahdollisesti kriittinen |
* Tyypilliset arvot akkujen ja puolijohteiden valmistuksessa
Eksklusiivinen webinaari Volta Foundationin kanssa
Liity mukaan ja opi parhaat käytännöt kosteusantureiden asentamiseen, puhdistamiseen ja optimointiin erilaisissa ympäristöissä – ilmanvaihtojärjestelmistä ja tutkimus- ja kehityslaboratorioista pilottituotantolinjoihin ja täysimittaiseen valmistukseen.
Kuivatilojen valvonta ja hallinta
Kuivatilan tarkoituksena on tarjota turvallinen työtila ilman epäpuhtauksia, joista merkittävin on kosteus. Tyypillinen kastepiste on noin –40 °C Td/f, mutta se voi olla niinkin alhainen kuin –70 °C Td/f.
Kuivia olosuhteita vaativat valmistusalueet voivat olla jopa 10 000 m²:n laajuisia, ja niiden lämmitykseen, jäähdytykseen ja kuivaamiseen tarvitaan suuria ilmatilavuuksia. Tasaiset kuivat olosuhteet saavutetaan ja niitä ylläpidetään syöttämällä kontrolloidusti hallittu määrä määritetyssä kastepisteessä olevaa ilmaa. Haluttu kastepiste saavutetaan kosteudenpoistajassa säätämällä kuivausainepyörän läpi kulkevan ilmavirran nopeutta. Tässä käytetään apuna Vaisalan kastepistemittapäitä. Vaisalan nopeasti reagoivat kastepistemittapäät havaitsevat kaikki kosteusmuutokset pyörän pyörähdyksen aikana ilman keskiarvojen laskemista, mikä mahdollistaa todellisen reaaliaikaisen ohjauksen.
Vaisalan mittapäät optimoivat kosteudenpoistajan tehokkuuden tarjoamalla tarkat reaaliaikaiset tiedot, vähentämällä energiankulutusta ja edistämällä kustannustehokkaampaa akkujen valmistusta.
Maksimaalinen prosessin tehokkuus koko huoneen laajuisen valvonnan avulla
Sijoittamalla mittapäät strategisesti ja riittävän tiheästi voit valvoa kuiva- tai puhdashuonetta tehokkaasti, mikä varmistaa koko huoneen kattavan hallinnan sen koosta riippumatta.
DMP1:n ja Indigo 300:n yhdistelmä on optimaalinen ratkaisu prosessin luotettavuuden ja oikean kuivaustason ylläpitämiseen akkujen ja puolijohteiden valmistuksessa.
Prosessinaikaiset sovellukset
Anodin kuivaus
Anodin kuivaus kastepisteen hallinnan menetelmällä auttaa muodostamaan vakaan kiinteän elektrolyytin rajapinnan (SEI) ensimmäisten varaussyklien aikana. Tämä SEI-kerros on ratkaisevan tärkeä akun suorituskyvyn ja turvallisuuden kannalta.
Vaisalan kastepisteen, kosteuden ja lämpötilan mittaukset ohjaavat kuivaimen kuivaussegmenttejä. Tämä auttaa ylläpitämään tuotteen laatua ja suorituskykyä sekä suojaamaan akkumateriaaleja ja ‑komponentteja kosteudelta.
Vaikka anodin kuivuminen on nopeampaa tyypillisesti vesipohjaisen liuottimen kiehumispisteen vuoksi, optimoitu prosessinohjaus voi johtaa energiansäästöihin. Ota yhteyttä ja kysy meiltä, miten se tapahtuu.
Katodin kuivaus
Onnistunut katodin kuivaus ehkäisee haitallisia sivureaktioita ja korroosiota, auttaa luomaan huokoisen rakenteen, joka helpottaa optimaalista ionien ja elektrolyyttien liikkumista sekä varmistaa yleisesti asianmukaisen sähkökemiallisen suorituskyvyn jakamalla sideaineen tasaisesti elektrolyyttiin. Katodin kuivaus on yksi kalleimmista prosessivaiheista – erityisesti, jos sitä ei hallita ja optimoida asianmukaisesti.
Vaisalan mittapäitä voidaan käyttää kuivausprosessin eri vaiheissa hyvinkin erilaisissa käyttöympäristöissä, joissa voidaan käyttää voimakkaita kemiallisia liuottimia, kuten N-metyyli-2-pyrrolidonia (NMP), sekä erittäin korkeissa lämpötiloissa. Valitsemalla Vaisalan tuotteet varmistat tarkat mittaukset, jotka tuottavat vertailukelpoisia tuloksia eri kuivausvaiheissa.
Ota katodikuivausprosessi hallintaasi ja paranna saantoa.
Kosteudenpoistajan ohjaus
Vaisalan kastepistemittapäät on suunniteltu optimoimaan kosteudenpoistajien (DHU) tehokkuuden akkujen valmistuksessa, mikä vähentää merkittävästi energiankulutusta ja käyttökustannuksia. Vaisalan nopeasti reagoivia kastepistemittapäitä käytetään suljetun säätösilmukan muodostamiseen huippuluokan kuivauslaitteen kanssa, mikä mahdollistaa prosessin täydellisen optimoinnin.
Lue lisää tuotteista:
Hansikaskaapit
Hansikaskaapit ovat tärkeä työkalu akkujen valmistuksessa, sillä niiden tarjoama kontrolloitu, suljettu ja reagoimaton ympäristö pitää kosteuden ja hapen tasot alhaisina ja estää litiumia, elektrodia ja muita materiaaleja reagoimasta kosteuden tai hapen kanssa ja heikkenemästä niiden vaikutuksesta.
Vaisalan pienikokoisten ja helposti integroitavien mittapäiden avulla voit ylläpitää haluttua matalaa kosteustasoa, pitää kosteuden tiukasti hallinnassa hansikaskaappitoimintojen aikana ja varmistaa akun osien laadun, turvallisuuden ja suorituskyvyn.
Suora asennus hansikaskaappiin yhdistettynä mittapään kemikaalinsietokykyyn ja lyhyeen reaktioaikaan mahdollistaa erittäin nopean sekvenssiohjauksen.
Kuivauskopit ja muut inertit ympäristöt
Jotkin ladattavien akkujen valmistuksen prosessivaiheet saattavat vaatia tavallista kuivatilaa kuivempia olosuhteita sekä kontrolloitua, suljettua ympäristöä.
Luota Vaisalan tarkkoihin mittaustuloksiin ja pienikokoisiin mittapäihin, jotka ovat omimmillaan, kun tarvitaan suurta tarkkuutta. Tutustu suositeltuihin tuotteisiin.
Vaisala mahdollistaa erittäin tarkat mittaustulokset huippuluokan teknologialla, joka on suunniteltu erittäin kuiviin olosuhteisiin sekä kriittisiin täyttö- ja tiivistystoimintoihin.
DMP7
NMP ja muut liuottimet
N-metyyli-2-pyrrolidoni (NMP) on keskeinen aine tehokkaiden litiumioniakkujen valmistuksessa. Se liuottaa tehokkaasti PVDF (polyvinylideenifluoridi) ‑sideaineita ja luo yhdenmukaisen slurryn, joka varmistaa aktiivisten materiaalien tasaisen jakautumisen sekä tasaisen pinnoitteen elektrodeille. Tämä on avain akun optimaalisen suorituskyvyn saavuttamiseen.
Vaisalan kemikaalipitoisuuksien mittausratkaisu, Vaisala Polaris ‑prosessirefraktometri, parantaa akkujen valmistuksen tehokkuutta ja vastuullisuutta varmistamalla, että kallis ja myrkyllinen NMP otetaan tehokkaasti talteen, minimoimalla kemikaalijätteen ja vähentämällä ympäristövaikutuksia. Samalla se auttaa vähentämään kustannuksia ja tukee kestävämpää tuotantoprosessia.
Lue, miten Vaisalan prosessirefraktometrit tuovat säästöjä, edistävät kestävää toimintaa ja parantavat tuotteiden laatua.
Lataa sovelluskuvaus
Luotettavuutta ja helppoutta akkuvalmistuksen kriittisiin mittauspisteisiin
Vähennä työtaakkaa ja epävarmuutta valitsemalla tarkat ja luotettavat mittalaitteet.
Nopeasti reagoivan mittapään edut akkuvalmistuskuivahuoneessa
Kuivaus on yksi kalleimmista toiminnoista akkuvalmistuskuivahuoneessa. Kuivaus on myös herkkä toimenpide, sillä ylikuivaus on kallista ja alikuivaus puolestaan vaarallista.
Lue, miksi se kaikki voi epäonnistua, jos kuivaimen kastepistemittapää reagoi hitaasti.
MIKSI VAISALA
SÄÄSTÄ ENERGIAA
Säästä energiaa kaikissa kuivahuoneen kuivaustoiminnoissa. Hallitse kuivainta tarkasti ja hyödy mittapään lyhyestä vasteajasta, jonka ansiosta voit säätää kuivaimen asetuksia ilman viipeitä silloin, kun säätöjä tarvitaan.
MYÖS MATALILLE KASTEPISTEILLE
Valvo kuivahuoneen olosuhteita Vaisalan Indigo-tuotteilla ja varmista yhdenmukaiset toiminnot sekä vakio- että erikoisolosuhteissa. Erittäin suorituskykyiset Vaisala Indigo ‑tuotteet on suunniteltu vastaamaan nykyisiin ja tuleviin vaatimuksiin.
KUUMUUS/KUIVUUS/KEMIKAALIT
Vaisalan mittapäät on suunniteltu suoriutumaan vaativimmissakin ympäristöissä, joten tuotteilla on lähes rajaton määrä käyttökohteita.
TIETOJEN TURVALLINEN KERÄYS JA KÄSITTELY
Kerää tietoja Indigo-tuotteilla, varusta kuivahuone paikallisilla näytöillä ja syötä tiedot SCADA-järjestelmään välittömiä säätöjä ja turvallista käsittelyä varten.
KOKO TARJONTA
Monipuolisia mittausratkaisuja mittausalueesta, lämpötilasta ja näytteenottojärjestelmästä riippumatta, useiden digitaalisten lähtöjen tuki sekä kemikaalinkestävät mittapäät.
Ekosysteemiajatteluun perustuvan suunnittelun ansiosta voit vapaasti valita ja yhdistellä täsmälleen tarpeitasi vastaavia mittapäitä.
KIINTEÄELEKTROLYYTTISET AKUT
Seuraavan sukupolven kiinteäelektrolyyttiset akut vaativat entistä tiukempia kastepisteolosuhteita, aina kastepisteeseen –80 °C Td/f asti, mihin Vaisalalla on jo tarjota ratkaisu. Tutustu DMT152:een.
Tulevaisuuden akkujen tutkimus ja kehitys
Litiumioniakut, litium-rikkiakut, natriumioniakut ja kiinteäelektrolyyttiset akut.
Akkuteknologia kehittyy ennennäkemättömällä vauhdilla valmistajien etsiessä aiempaa tehokkaampia, turvallisempia ja pienempiä tuotteita tyydyttääkseen jatkuvasti kasvavan kysynnän. Viimeaikojen huikeista edistysaskelista huolimatta nämä uudet teknologiat ovat yhä erittäin herkkiä kosteudelle ja vaativat tarkkaa ohjausta ja valvontaa.
Vaisalalla on tarjolla valmiita ratkaisuja tutkimus- ja kehitystyöhön, laboratoriotesteihin ja tuotantovaiheeseen. Tilanteissa, joissa mittaustarve tunnistetaan mutta sopivaa mittalaitetta ei ole, autamme löytämään oikean ratkaisun.
Varmista luotettavat tulokset ja turvalliset kokeet yhdessä markkinoiden luotettavimman mittausratkaisujen toimittajan kanssa ja valmistaudu tulevaan kehitykseen luokkansa parhaiden kosteus- ja kastepistemittapäiden avulla.
Hydrometallurginen kierrätys
Arvokkaiden metallien kierrätys on yksi keskeisistä näkökohdista kiertotalouden toteuttamisessa ladattavien akkujen valmistuksessa. Nousemassa on uusia innovaatioita ja teknologioita, joiden avulla metallien talteenottoastetta voidaan nostaa taloudellisesti ja kestävästi. Yksi tällainen innovaatio on hydrometallurginen kierrätysprosessi, jossa metalleja otetaan talteen käyttämällä kemiallisia prosesseja, kuten liuotusta.
Kosteusvalvonta on kriittistä kaikissa kierrätyksen vaiheissa, sillä litium reagoi kosteuden kanssa ja vaatii tarkkaa kastepisteen valvontaa turvallisuuden ja tehokkuuden varmistamiseksi. Vaisalan tuotteet ehkäisevät materiaalien heikkenemistä ja varmistavat turvalliset prosessiolosuhteet.
Varmista prosessien turvallisuus Vaisalan avulla.
Webinaarit
NMP:n hallinta ladattavien akkujen valmistuksessa
Tämä webinaari keskittyy siihen, miten litiumioniakkujen tuotanto voidaan optimoida hallitsemalla prosessissa käytettyä kallista ja myrkyllistä N-metyyli-2-pyrrolidonia (NMP). Opi kuinka refraktometrit optimoivat prosessin ja lisäävät tehokkuutta ja kuinka taitekerrointa (RI) voidaan käyttää keskeisenä ohjaustyökaluna.
Tehokas katodien kuivaus akkutuotannossa
Kuten akkuvalmistajat hyvin tietävät, katodien kuivaus on yksi akkutuotannon eniten energiaa vievistä toiminnoista, jonka osuus kuivahuoneen kokonaisenergiankulutuksesta on noin 45 prosenttia. Katso webinaari, jossa kerromme, miten voit optimoida tämän käsittelyvaiheen.
Ladattavien akkujen valmistus: liikenteen vihreän siirtymän tukeminen.
Webinaari sopii sähköajoneuvojen akkujen valmistajille, akkualan tutkijoille ja kaikille sähköajoneuvojen ladattavista akuista kiinnostuneille. Professori Tanja Kallio. Aalto-yliopistosta jakaa näkemyksiään akkuteknologian tutkimuksesta, litiumioniakkujen roolista vihreässä siirtymässä, kosteuden vaikutuksista valmistukseen sekä tulevaisuuden kehitysaskelista ja teknologioista.
Asiakastarinat ja asiantuntijasisältö
Suojaa kuivahuoneen jokainen kuutiometri uudella Vaisala DMP1:llä
Vaisala DMP1 on täydellinen ratkaisu akkutehtaiden kuivahuoneisiin.
NMP:n kierrätys auttaa parantamaan akkujen valmistuksen ekologisuutta ja kustannustehokkuutta
Laadukkaiden akkujen kysyntä kasvaa jatkuvasti maailman siirtyessä pois fossiilisista polttoaineista. Akut ovat keskeisessä roolissa sähköajoneuvoissa ja uusiutuvan energian varastoinnissa, ja molemmat tarjoavat ympäristöhyötyjä. Tässä artikkelissa tarkastelemme, kuinka N-metyyli-2-pyrrolidonin (NMP) kierrättäminen voi tehdä akkujen valmistuksesta kestävämpää ja tuoda myös kustannussäästöjä.
Akkujen valmistukseen liittyvät tuotteet
Kastepisteen mittapää DMP1
Pienikokoiset kastepistelähettimet DMT143 ja DMT143L (pitkä)
Kastepistelähetin DMT152
Ilmanpainemittaukset Indigo520-lähettimellä
Kannettava Indigo80 -mittalaite
Suhteellisen kosteuden ja lämpötilan mittapää HMP7
Kastepisteen ja lämpötilan mittapää DMP5
Kastepisteen mittapää DMP6
Kastepisteen ja lämpötilan mittapää DMP7
Kastepisteen ja lämpötilan mittapää DMP8
Luonnostaan vaaraton kosteus- ja lämpötilalähetinsarja HMT370EX
Vaisala Polaris™ PR53GC/PR53GCEX kompakti prosessirefraktometri myös räjähdysvaarallisiin tiloihin
Vaisala Polaris™ PR53GP/PR53GPEX mittapääprosessirefraktometri myös räjähdysvaarallisiin tiloihin
Kokeile kastepiste-mittapäiden valitsintamme
Alkuvaiheen prosessit litiumioniakkujen valmistuksessa
Mittaa aggressiivisten kemikaalien pitoisuuksia kaivostoiminnassa.
Loppupään prosessit litiumioniakkujen valmistuksessa
Valvo loppupään toimintojen lämpötilaa ja suhteellista kosteutta saumattomasti.
Ota yhteyttä
Haluaisitko lisätietoja jostain tietystä sovelluksesta tai tuotteesta? Ota meihin yhteyttä, niin vastaamme sinulle mahdollisimman pian.
