真空技术关系到锂离子电池生产过程中各个阶段的质量和安全。莱博尔德的真空专家多年来一直在为锂离子电池制造商的工狗万取款标准a艺和技术挑战提供支持,因此,他们大力参与了电动汽车的发展。
帮助形状的发展
电动出行是动态市场环境下的最新趋势。“从真空技术的角度来看,我们多年来一直在密切关注这一发展,”莱宝公司业务发展经理Sina Forster博士说。狗万取款标准a“有机会帮助塑造当前的发展和研究是非常令人兴奋的,”她补充说。
她认为,主要任务之一是尽早从新技术和新发展中确定新的真空应用和市场。因此,真空技术的战略作用是促成和推进这些发展。例如,真空环境的设计是一个可以对过程产生积极影响的因素。在电解液填充阶段经常使用真空,以确保电池被电解液均匀饱和,并为填充过程提供纯度。
锂离子电池作为真空的应用
狗万取款标准a莱博尔德研究了这一领域的发展,并确定了真空在锂离子电池制造过程中的应用机会。由于最初有关锂离子部件制造过程的信息很少,该公司与Verband Deutscher Maschinen und Anlagenbau (VDMA)和亚琛工业大学(RWTH Aachen University)电动汽车部件生产工程主席合作,以建立制造过程。除了锂离子电池,莱宝还专注于燃料电池的开发。狗万取款标准a适用的真空工艺已经出现,包括在真空下涂双极板。在这里,重要的是观察未来几年的技术发展,并在必要时通过合作提供支持。
真空技术应用于电极制造和研发的各个工艺步骤。因此,莱宝与机器和狗万取款标准a工厂紧密合作
为电池制造商提供生产工厂的制造商。此外,莱宝还与电池制造商以及狗万取款标准a研究机构合作,进一步开发电池技术。
欧洲发展日益增长
大部分生产仍在亚洲进行。然而,大部分研发工作正在向欧洲转移,这使得欧盟(尤其是德国)作为研发和生产地点变得更加重要。
真空技术被用于电池生产,以及在工艺,如
活性材料在电极上的应用。“一般来说,在许多生产环境中,空气是一个干扰因素,因为数百万的颗粒和气体分子对这一生产步骤有负面影响,有时甚至使它不可能。在搅拌浆料时,为了获得高质量的产品,必须避免颗粒和气泡。因此,大多数搅拌机都是在真空下工作的,”西纳·福斯特博士解释道。
真空改善流程
在干燥阶段,真空也是必不可少的,甚至可以去除最小的残留
溶剂和水分的量。没有真空,干燥过程将需要在更高的温度下进行,持续时间也更长。这将对电极质量产生负面影响。一旦电解质被纳入后续的工艺步骤,真空采取了一个安全方面,因为许多电解质是高度反应和易燃的。高质量的真空是必不可少的。一方面,它提高了工艺的纯度,因此在电解液填充和脱气过程中没有粒子或水分可以进入电池。另一方面,它提供了一个低反应环境,没有氧气或湿度,电解液可以与之反应。
“最大的挑战总是在于泵送的气体混合物。原则上,所有被抽运和加工的东西都是通过真空泵输送的。在电池生产中,这会影响溶剂和电解质,这往往是有毒的,会损坏泵,可能还会损坏泵油,”西纳·福斯特博士说。“但一般来说,非常温暖的环境温度和高湿度也是给我们带来挑战的环境,”她补充说。这就是电池制造商需要帮助的地方,要么确保泵的正确冷却,要么使用冷凝器。
高质量的真空干燥效果
在许多领域都存在改进的机会,因为仍然没有被证明是有效的既定过程。真空干燥,例如,是一个客户特定的过程的压力,温度和工艺气体(如氮气)。为了通过真空干燥达到高质量的干燥效果,在VDMA的指导下,已经在进行行业相关的研究项目。
从安全的角度来看,泄漏检测在生产中也起着核心作用。电池必须是100%防漏,以确保电池寿命长。有效的泄漏测试只能通过真空泄漏检测系统进行。在氦检漏仪或质谱仪的帮助下,即使是最小的泄漏也能被检测出来。另一方面,未检测到的泄漏大大缩短了电池的使用寿命和/或导致高活性电解质逃逸。
在真空中处理的锂离子电池的某些部件是有毒的。为了保护环境和真空技术不受污染,真空泵必须有承受这些气体的能力。此外,有毒物质必须限制在过程中,并以相应的安全方式排放。
干泵节省时间和金钱
对于这些有毒气体,使用干式真空泵。油密封真空泵往往不适用于这些应用,因为泵油可能被气体损坏或污染。使用干压泵,电池制造商节省时间和金钱,因为他们将需要经常更换泵油。西纳·福斯特博士总结道:“油封真空泵越来越多地用于电解液的填充和脱气过程,现在我们的许多客户都在用干式真空泵取代它。”
在处理有毒气体时,为了确保足够的过程可靠性,使用了密封泵,这可以防止甚至最小数量的气体泄漏。这是一个重要的因素,特别是在有毒电解质的情况下,职业安全也很重要。
采用真空技术,速度更快,更可靠
因此,真空技术在干燥、电解液填充和脱气方面起着重要的作用。“真空在这三个过程中都是必不可少的,”西纳·福斯特博士强调说。而采用真空技术的上游工艺步骤(如真空搅拌器搅拌、真空夹持器堆垛)和下游工艺步骤(如包装)也能更快、更可靠地进行处理。
在未来,纯真空环境和规格的影响可以更好地确定。随着激光QR码可跟踪整个生产过程的个性化标记电极片的发展,可以准确跟踪单个工艺参数对电池质量的影响。
在电池生产和使用过程中,真空技术在安全方面也起着重要的作用。例如,在未来,只有在真空条件下才能对有毒电解质进行安全处理。驾驶电动汽车,我们信任电池的质量,这
最适合在真空条件下测试和保证。然而,必须指出的是,真空下的过程总是比大气压下的过程需要更多的能量。然而,近年来在节能泵方面取得了巨大的进展,今天我们在电池中使用高度经济的真空泵
生产。“这意味着我们现在可以专注于核心问题:如何通过高效设计真空系统,提高电池生产的吞吐量、安全性和质量?”在这方面,我们也将在未来几年在真空技术领域取得许多重要进展,”西纳·福斯特博士总结道。