Batteritillverkning - Energi för morgondagen
Energisektorn befinner sig i en övergångsfas. Samtidigt som bilindustrin går mot koldioxidneutrala transporter blir också batterilagringssystem för förnybar energi och bärbar elektronisk utrustning allt viktigare.
Våra WAGO I/O System Field-produkter är lösningen för att holistiskt automatisera tillverkningsprocessen för battericellen. De senaste WAGO Pro 2-seriens strömförsörjningsenheter har ett distinkt kommunikationsgränssnitt för att övervaka och utvärdera produktionsprocessen individuellt och för att konfigurera batteritillverkningen så effektivt som möjligt, vilket minskar produktionskostnaderna.
Blandning
Tillverkningen av ett batteri börjar med flytgödselberedningen. De två separata utgångsmaterialen, som består av anod- och katodformlerna, kombineras till en flytgödsel. Ledande tillsatser, lösningsmedel och bindemedel krävs för beredningen. Temperaturen spelar en avgörande roll i detta. WAGO I/O System Field Controller och WAGO PFC200 styr temperaturen på vätskorna, som måste variera mellan 20 och 40 grader. Våra MID-mätare övervakar energiförbrukningen. Eftersom hela processen äger rum i renrummet, transporteras flytgödseln vidare till ett efterföljande "beläggningssteg" via rörledningar eller i atmosfäriskt förseglade lagringstankar.
Beläggning och torkning
I beläggningsprocessen är en bärarfolie belagd med en glidning av ett applikationsverktyg för att producera en film. Denna bärarfolie består av material som aluminium eller kopparfolie. Beroende på celldesign varierar skikttjocklekarna mellan 10 μm och 25 μm.
Beroende på system är den övre och nedre sidan av folien belagd antingen sekventiellt eller samtidigt. För att upprätthålla höga kvalitetsstandarder under batteriproduktionen är våra WAGO I/O System Field och WAGO I/O System 750-system idealiska för övervakning av skikttjocklekar.
När beläggningsprocessen är klar utförs torkning. Aluminum- eller kopparfolien matas in i torktumlaren. Denna flyttork används för samtidig beläggning på båda sidor. Torktumlarens längd är avgörande för genomströmningshastigheten. Torktumlaren är uppdelad i olika temperaturzoner för att implementera en individuell temperaturprofil. WAGO I/O System Field i kombination med WAGO PFC200 är den perfekta lösningen för exakt temperaturunderhåll och övervakning.
Kalendering
Under kalandrering, även kallad rullning, pressas koppar- eller aluminiumfolien som är belagd på båda sidor av ett eller flera roterande rullpar. Folien pressas samman av de övre och nedre rullarna. Ledningstrycket bestämmer porositeten hos det belagda substratet. Om ledningstrycket är för högt kan detta orsaka krossning eller skada på substratmaterialet. Rullningsprocessen är utformad för att kompensera för minsta ojämnheter. På grund av robustheten kan WAGO I/O System Field och WAGO I/O System 750 också vara idealiska för övervakning av rullningsprocessen.
skärning
Skärning är en separationsprocess där en bred elektrodremsa (en moderspole) delas in i flera mindre remsor (dotterspolar). Skärning kan utföras termiskt (laserskärning) eller mekaniskt (knivskärning med rullkniv). Renlighet hos elektrodremsorna är avgörande eftersom föroreningar eller rester kan försämra kvaliteten på dotterspolarna och i slutändan battericellprestandan. Elektrodremsorna rengörs genom sugning och/eller borste för att säkerställa smidig drift och kvalitetssäkring under tillverkningen. Skärbredderna på dotterspolarna kan variera beroende på celldesign och är i många applikationer mellan 100 mm och 300 mm.
Cellmontering
Steget i skärningsprocessen krävs för att producera påscellen och relaterar separeringen av anod-, katod- och separatorplattorna från rullmaterialet - dotterspolen. Skärprocessen utförs antingen med en sax (stansverktyg) eller termiskt (laserskärning). Den obelagda kantregionen på batteriets cellplatta används i ett senare steg för att svetsa kontaktskenan.
Fyllning och formation av elektrolyter
Elektrolytfyllning är det sista steget i batteritillverkningen och sker efter att cellstacken har placerats i förpackningen. Öppningarna förseglas med en tätningsmetod eller med en dvärginsats med en svetsad förslutningspropp. I den runda och prismatiska cellen utförs sedan föråldring för att förhindra deformation på grund av gasbildning.
