Bauen Sie eine sicherere, zuverlässigere Batterie-Lieferkette auf
Nutzen Sie fortschrittliche Automatisierung und Regelung, um die Effizienz zu steigern und Kosten zu senken
Von der Schlammmischung über die Zellbildung bis hin zur Endverpackung erfordert die Herstellung von Lithium-Ionen-Akkus eine strenge Kontrolle über Temperatur, chemische Chemie und Sicherheitsbedingungen. Skalierbare Regelsysteme, intelligente Ventile und fortschrittliche Sensoren ermöglichen eine optimierte Produktion mit weniger ungeplanten Störungen. Durch die Implementierung integrierter Automatisierungslösungen können Hersteller die Chargenkonsistenz verbessern, die Nacharbeit reduzieren und die Markteinführungszeit bei gleichzeitiger Minimierung von Risiken und Auswirkungen auf die Umwelt verkürzen.
Lösungen für die Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien in der Praxis
Rationalisierung des Betriebs mit intelligenten Geräten und datengestützten Erkenntnissen
Die Batterieherstellung ist komplex und erfordert eine genaue Dosierung, sichere Chemikalienhandhabung und zuverlässige Leistungsmerkmale in korrosiven Umgebungen. Moderne Technologien ermöglichen mehr Einblick in erfolgsbestimmende Parameter wie Leitfähigkeit, pH-Wert und Viskosität von Schlämmen und helfen den Teams dabei, die Wartung zu optimieren und leistungsmindernde Ausfälle zu verhindern. Von der Chargenanalyse bis hin zu digitalen Stellungsreglern gewinnen die Hersteller die Kontrolle und Flexibilität, um auf einem von Wettbewerb und Kurzlebigkeit geprägten Markt die Nase vorn zu halten.
Konsistenz bei der Produktion von Schlamm, Elektrolyten und Elektroden erreichen
Strikte Grenzwerte bei der Formulierung und den Prozessparametern einhalten
Hersteller von Batteriekomponenten müssen nicht nur eine gleichbleibende Gesamtqualität liefern, sondern diese auch während des gesamten Herstellungsprozesses gewährleisten. Die Kontinuität des Fertigungsprozesses bedeutet, dass sich Fehler oder Verunreinigungen in einem frühen Stadium akkumulieren und im weiteren Verlauf der Produktionslinie weitaus größere Auswirkungen haben. Die Qualität muss in jeder Phase – von den Rohstoffen bis zur Zellmontage – überwacht werden, um die Produktionseffizienz aufrechtzuerhalten und den Ausschuss zu minimieren. Die fortschrittlichen Messlösungen von Emerson gewährleisten eine genaue Chargenkontrolle für eine gleichbleibende Produktqualität.
Qualität der Anode, Kathode und Elektrolyt-Charge kontrollieren
Verbessern Sie die Chargengenauigkeit durch automatisierte Rezepturausführung und Echtzeit-Feedback.
Qualitätskontrolle mit zuverlässiger pH-Messung des Precursors
Erzielen Sie mit hochpräzisen pH-Überwachungstools eine gleichbleibende Chemie.
Überwachung der Schlammqualität der Elektrode unter Verwendung von Viskositätsmessgeräten
Mit Inline-Viskositätskontrolle ideale Schlammfluss- und Beschichtungseigenschaften gewährleisten.
Geschäftsbereiche für den Bereich Lithium-Ionen-Batterieproduktion
Batteriehersteller profitieren von einer Kombination von Automatisierungstechnologien, die auf das Erfüllen von Leistungs-, Sicherheits- und Nachhaltigkeitszielen zugeschnitten ist. Interdisziplinäre Innovationen ermöglichen kontinuierliche Verbesserungen von werksweiten Regelsystemen bis hin zu Präzisionsinstrumenten und skalierbaren Digital-Analytics-Plattformen.
Automatisierungssysteme
Messtechnik
Weiterführende Dokumente zum Thema Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien
Wichtige Ressourcen zur Optimierung der Lithium-Ionen-Batterieherstellung
Erkunden Sie wichtige Dokumente und Erkenntnisse zur Verbesserung von Prozesseffizienz, -qualität und -sicherheit bei der Produktion von Lithium-Ionen-Batterien. Nutzen Sie die Expertise von Emerson, um Innovationen und operative Exzellenz voranzutreiben.
Häufig gestellte Fragen – FAQ
Hier finden Sie Antworten auf häufig auftretende Fragen zur Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien
Erfahren Sie hier mehr über die zentralen Herausforderungen bei der Produktion von Lithium-Ionen-Batterien, einschließlich Materialhandhabung, Feuchtigkeitsregelung und Präzisionsbeschichtung. Erkunden Sie, wie die Lösungen von Emerson dazu beitragen, die Qualität zu verbessern, die Sicherheit zu erhöhen und skalierbare, hocheffiziente Fertigungsprozesse zu unterstützen.
Zu den erfolgsbestimmenden Rohstoffen, die bei der Herstellung von Li-Ionen-Batterien (LIBs) eingesetzt werden, gehören Lithium, Graphit, Kobalt und Mangan. Mit zunehmendem Einsatz von Elektrofahrzeugen steigt die Nachfrage nach Lithium-Batterien für Elektrofahrzeuge.
Die Herstellung der Komponenten von Lithiumbatterien (bzw. von Batteriezellen) erfolgt in Form von Elektrodensätzen, die anschießend zu Batteriezellen zusammengebaut werden. Bei der Stromerzeugung wandern die Lithium-Ionen der Lithium-Ionen-Batterie intern von einer Schicht, der Anode, zu einer anderen, der Kathode. Beide sind durch eine weitere Schicht, den Elektrolyten, voneinander getrennt.
Mit jeder neuen Batteriegeneration – zylindrisch, prismatisch, Polymerbeutel und jetzt auch Feststoff – werden die technischen Grenzen herausgefordert und höhere Anforderungen an die Batteriemontagetechnik gestellt. Ultraschallschweißlösungen sorgen für eine zuverlässige Verbindung der dünneren und empfindlicheren Metall- und der fortschrittlichen Hybridschichten, die für den Bau von Batterien mit höherer Energiedichte benötigt werden.
Typische Kathodenmaterialien, beispielsweise NCA und NMC, werden durch gemeinsames Ausfällen von Übergangsmetallhydroxid-Vorläufermaterialien und anschließende Kalzinierung (Lithiierung und Oxidation) mit einer Lithiumverbindung hergestellt.
Aktive Kathodenmaterialien bestehen aus Lithium und Metall. Aktive Materialien haben unterschiedliche Eigenschaften, abhängig von Art und Verhältnis der Metalle. Zum Beispiel hat Ni (Nickel) eine hohe Kapazität, Mn (Mangan) und Co (Kobalt) sind sehr sicher und Al (Aluminium) erhöht die Leistung einer Batterie.
Die Anode (bzw. die negative Elektrode) eines Lithium-Ionen-Akkus besteht gewöhnlich aus Graphit, das mit Kupferfolie ummantelt ist. Graphit ist ein kristalliner Feststoff von schwarz-grauer Farbe und metallischem Glanz. Aufgrund seiner elektronischen Struktur ist es hochleitend und kann 25.000 S/cm2 in der Ebene eines Einkristalls erreichen.