Créez une chaîne d’alimentation pour batteries plus sûre et plus fiable
Tirez parti de l’automatisation et de la régulation avancées pour augmenter l’efficacité et réduire les coûts
Du mélange de suspension à la formation de cellules et à l’emballage final, la production de batteries lithium-ion nécessite un contrôle strict de la température, de la chimie et des conditions de sécurité. Des systèmes de contrôle-commande modulaires, des ensembles de vanne intelligents et des capteurs avancés permettent d’optimiser la production et de réduire les interruptions non planifiées. En mettant en œuvre des solutions d’automatisation intégrées, les fabricants peuvent améliorer la consistance des lots, réduire les retouches et accélérer la commercialisation, tout en minimisant les risques et l’impact sur l’environnement.
Solutions de fabrication de batteries lithium-ion concrètes
Simplifiez les opérations grâce à des appareils intelligents et des informations basées sur les données
La fabrication des batteries est complexe, nécessitant un dosage précis, une manipulation chimique sûre et des performances fiables dans les environnements corrosifs. Les technologies modernes offrent une meilleure visibilité des paramètres essentiels tels que la conductivité, le pH et la viscosité des suspensions, tout en aidant les équipes à optimiser la maintenance et à éviter les défaillances qui réduisent le rendement. De l’analyse des lots aux positionneurs numériques de vanne, les fabricants bénéficient du contrôle et de la flexibilité nécessaires pour rester en avance sur un marché concurrentiel et en mouvement rapide.
Accédez à une production de suspension, d’électrolyte et d’électrode consistante.
Respectez les normes de tolérance strictes pour la formulation et les paramètres de procédé
Les fabricants de composants de batterie doivent non seulement fournir une qualité globale constante, mais aussi les livrer tout au long du procédé de fabrication. La continuité du procédé de fabrication entraîne l’accumulation précoce d’erreurs ou d’impuretés, ce qui aura des conséquences beaucoup plus importantes sur la chaîne de production. La qualité doit être surveillée à chaque étape, des matières premières jusqu’à l’assemblage des éléments, afin de maintenir l’efficacité de la production et de minimiser les déchets. Les solutions de mesure avancées d’Emerson assurent un contrôle précis des lots pour une qualité constante du produit.
Contrôlez la qualité du lot d’anode, de cathode et d’électrolyte
Améliorez la précision des lots grâce à l’exécution automatisée de recettes et à un feedback en temps réel.
Contrôlez la qualité avec une mesure du pH de précurseur fiable
Obtenez une chimie homogène grâce à des outils de surveillance de haute précision du pH.
Surveillez la qualité des suspensions d’électrode à l’aide de viscosimètres
Assurez des propriétés idéales pour le débit et l’enrobage des suspensions grâce à un contrôle de viscosité en ligne.
Protégez les équipements grâce à des solutions intelligentes de régulation et de vanne
Amélioration du temps de fonctionnement et réduction des coûts de maintenance non planifiés
L’ajout de dosages chimiques irréguliers peut entraîner des déchets chimiques coûteux, des incohérences de matières premières créant des déchets coûteux et des émissions fugitives incontrôlées. Les vannes de régulation spécialisées et le dimensionnement des vannes de régulation d’Emerson garantissent une exploitation fiable.
Positionneur numérique Fisher™ FIELDVUE™ DVC6200
Détectez et évitez les problèmes liés aux vannes avant qu’ils ne provoquent une défaillance.
Vanne à clapet excentré Fisher™ V500
Manipulez les suspensions difficiles et les fluides de procédé avec un minimum de fuites.
Conservez des fonctions de sécurité essentielles lors d’opérations dangereuses
Intégration de systèmes de sécurité modulaires et de surveillance prédicitive en temps réel de la condition
La mise en œuvre de systèmes de sécurité automatisés avec une réponse rapide est essentielle pour minimiser les incidents de manière économique et assurer la sécurité des personnes et de l’environnement.
Systèmes de sécurité DeltaV™
Réduction des risques grâce à des architectures SIS éprouvées certifiées selon la norme CEI 61508.
Simplifiez les opérations grâce aux systèmes connectés et à l’analyse
Utilisez les données de production pour prendre des décisions plus rapides et plus intelligentes
Offrir une répartition optimale et homogène de la taille des particules n’ajoute pas seulement de la valeur aux matériaux des électrodes, c’est essentiel pour garantir la qualité du produit final, ce qui permet aux fabricants d’optimiser la viscosité des suspensions et le comportement du débit ; la densité et la porosité de la garniture de presse-étoupe du revêtement ; la capacité de charge des éléments de la batterie et durabilité du cycle. Les solutions d’Emerson garantissent la qualité des produits et optimisent la production.
Technologie innovante de mesure et d’analyse
Surveillez la température, la pression, le débit et les analyses chimiques pour un contrôle optimal.
Groupes commerciaux dans la fabrication de batteries lithium-ion
Les fabricants de batteries bénéficient d’une combinaison de technologies d’automatisation conçues pour répondre aux objectifs de performance, de sécurité et de développement durable. Les innovations multidisciplinaires contribuent à une amélioration continue, des systèmes de contrôle-commande à l’échelle de l’usine aux instruments de précision et aux plates-formes d’analyse numérique modulaires.
Systèmes d’automatisation
Instruments de mesure
Documents relatifs à la solution pour la fabrication des batteries lithium-ion
Ressources essentielles pour optimiser le procédé de fabrication des batteries lithium-ion
Découvrez des documents et des informations essentiels pour améliorer l’efficacité, la qualité et la sécurité des procédés de production de batteries lithium-ion. Tirez parti de l’expertise d’Emerson pour stimuler l’innovation et l’excellence opérationnelle.
Foire aux questions (FAQ)
Trouvez des réponses aux questions les plus courantes sur la fabrication des batteries lithium-ion.
En savoir plus sur les principaux défis du procédé de fabrication des batteries lithium-ion, y compris la manipulation des matériaux, la régulation de l’humidité et un revêtement de précision. Découvrez comment les solutions d’Emerson permettent d’améliorer la qualité et la sécurité et de prendre en charge des procédés de fabrication modulaires à haut rendement.
Les matières premières essentielles utilisées dans la fabrication de batteries Li-ion (LIB) comprennent du lithium, du graphite, du cobalt et du manganèse. Alors que les déploiements de véhicules électriques augmentent, la demande de production de batteries EV (batteries de véhicules électriques) au lithium augmente grandement.
La fabrication de composants de batterie (ou éléments de batterie) au lithium se déroule par jeux d’électrodes, qui sont ensuite assemblés dans des éléments de batterie. Pour produire de l’électricité, les batteries EV (batteries de véhicules électriques) au lithium font circuler en interne des ions lithium d’une couche, appelée l’anode, vers l’autre, la cathode. L’anode et la cathode sont séparées par une autre couche, l’électrolyte.
Chaque génération de conception de batteries (cylindriques, prismatiques, à pochette en polymère et maintenant à électrolyte solide) repousse les limites techniques et exige encore davantage de la technologie d’assemblage de batterie. Les solutions de soudage ultrasonique assemblent de manière fiable les métaux les plus délicats ainsi que les pellicules hybrides avancées, nécessaires à la fabrication de batteries à haute densité énergétique.
Les matériaux cathodiques typiques, tels que le NCA et le NMC, sont produits par coprécipitation de matériaux précurseurs d’hydroxyde métallique de transition, suivis de la calcination (lithiation et oxydation) avec un composé au lithium.
Les matériaux actifs cathodiques sont composés de lithium et de métal. Les matériaux actifs présentent des caractéristiques différentes en fonction du type et du taux de métaux. Par exemple, Ni (nickel) a une capacité élevée, Mn (manganèse) et Co (cobalt) présente une sécurité élevée et Al (aluminium) augmente la puissance d’une batterie.
L’anode (ou électrode négative) d’une batterie lithium-ion est généralement constituée de graphite, recouvert de feuille de cuivre. Le graphite est un solide cristallin de couleur noir/gris et d’un éclat métallique. En raison de sa structure électronique, elle est très conductrice et peut atteindre 25 000 S/cm2 dans le plan d’un seul cristal.