Creare una catena di fornitura delle batterie più sicura e affidabile
Sfruttare l'automazione e il controllo avanzati per aumentare l'efficienza e ridurre i costi
Dalla miscelazione di liquidi con sospensioni solide alla formazione delle celle fino al confezionamento finale, la produzione di batterie agli ioni di litio richiede un rigoroso controllo della temperatura, della chimica e delle condizioni di sicurezza. I sistemi di controllo scalabili, i gruppi di valvole intelligenti e i sensori avanzati consentono una produzione ottimizzata con meno interruzioni non pianificate. Grazie all'implementazione di soluzioni per l'automazione integrata, i produttori possono migliorare l'uniformità dei batch, ridurre le riesecuzioni e accelerare i tempi di commercializzazione, riducendo al minimo i rischi e l'impatto ambientale.
Applicazione di soluzioni per la produzione di batterie agli ioni di litio
Semplificare le operazioni con dispositivi intelligenti e informazioni approfondite basate sui dati
La produzione delle batterie è complessa e richiede un dosaggio accurato, una movimentazione chimica sicura e prestazioni affidabili in ambienti corrosivi. Le tecnologie moderne offrono una visibilità migliore su parametri critici come la conducibilità, il pH e la viscosità di liquidi con sospensioni solide, aiutando i team a ottimizzare la manutenzione e a prevenire guasti che riducono la produttività. Dall'analisi dei batch ai controller digitali delle valvole, i produttori ottengono il controllo e la flessibilità necessari per mantenere un vantaggio in un mercato competitivo e in rapida evoluzione.
Garantire la coerenza nella produzione di liquidi con sospensioni solide, elettroliti ed elettrodi
Mantenere tolleranze rigorose per la formulazione e i parametri di processo
I produttori di componenti per batterie non devono solo garantire una qualità complessiva uniforme, ma devono farlo durante tutto il processo di produzione. La continuità del processo di produzione fa sì che gli errori o le impurità nelle fasi iniziali si accumulino, provocando conseguenze molto più gravi lungo la linea di produzione. La qualità deve essere monitorata in ogni fase, dalle materie prime all'assemblaggio delle celle, per mantenere l'efficienza produttiva e ridurre al minimo gli sprechi. Le soluzioni di misurazione avanzate Emerson garantiscono un controllo accurato dei batch per una qualità costante del prodotto.
Controllare la qualità dei batch di anodi, catodi ed elettroliti
Migliorate l'accuratezza dei batch grazie all'esecuzione automatica delle formulazioni e al feedback in tempo reale.
Controllare la qualità con la misurazione affidabile del pH del precursore
Garantite una composizione chimica uniforme con strumenti di monitoraggio del pH ad alta precisione.
Monitorare la qualità dei liquidi con sospensioni solide degli elettrodi mediante misuratori di viscosità
Garantite il flusso di liquidi con sospensioni solide e proprietà di rivestimento ottimali grazie al controllo in linea della viscosità.
Proteggere le apparecchiature con soluzioni di controllo e valvola intelligenti
Migliorare i tempi di attività e ridurre i costi di manutenzione non pianificati
Un'aggiunta non uniforme di prodotti chimici può portare a sprechi costosi, variazioni nelle materie prime che compromettono la qualità del prodotto e a emissioni fuggitive non controllate. Le valvole di controllo specializzate Emerson e il dimensionamento delle valvole di controllo garantiscono operazioni affidabili.
Controller digitale per valvole Fisher™ FIELDVUE™ DVC6200
Rilevate e prevenite problemi alle valvole prima che causino guasti.
Valvole a maschio eccentrico Fisher™ V500
Gestite i liquidi con sospensioni solide e i liquidi di processo con perdite minime.
Mantenere funzioni di sicurezza critiche in operazioni pericolose
Integrare sistemi di sicurezza scalabili e monitorare le condizioni in tempo reale
L'implementazione di sistemi di sicurezza automatizzati con una risposta rapida è fondamentale per ridurre al minimo gli incidenti in modo economicamente vantaggioso e per garantire la sicurezza di persone e ambiente.
Sistemi di sicurezza DeltaV™
Riducete il rischio con architetture SIS collaudate e certificate secondo la norma IEC 61508.
Semplificare le operazioni con sistemi connessi e analisi
Utilizzare i dati di produzione per prendere decisioni più rapide e intelligenti
Fornire una distribuzione ottimale e costante della dimensione delle particelle non significa solo aggiungere valore ai materiali per elettrodi, è fondamentale per garantire la qualità del prodotto finale. Ciò consente ai produttori di ottimizzare la viscosità dei liquidi con sospensioni solide, il comportamento del flusso, la porosità e la densità di impaccamento del rivestimento, oltre alla capacità di carica e alla durata ciclica delle celle della batteria. Le soluzioni Emerson garantiscono la qualità dei prodotti e ottimizzano la produzione.
Misurazione innovativa e tecnologia analitica
Monitorare la temperatura, la pressione, la portata e la chimica per un controllo ottimale.
Gruppi aziendali nella produzione di batterie agli ioni di litio
I produttori di batterie traggono vantaggio da una combinazione di tecnologie di automazione studiate su misura per soddisfare gli obiettivi di prestazioni, sicurezza e sostenibilità. Le innovazioni interdisciplinari aiutano a garantire un miglioramento continuo, dai sistemi di controllo a livello di impianto, agli strumenti di precisione e alle piattaforme di analisi digitale scalabili.
Sistemi di automazione
Strumentazione di misurazione
Documenti relativi alle soluzioni per la produzione di batterie agli ioni di litio
Risorse chiave per ottimizzare la produzione di batterie agli ioni di litio
Scoprite documenti e approfondimenti essenziali per migliorare l'efficienza, la qualità e la sicurezza del processo nella produzione di batterie agli ioni di litio. Sfruttate le competenze di Emerson per guidare l'innovazione e l'eccellenza operativa.
Domande frequenti
Trovate le risposte alle domande più comuni sulla produzione di batterie agli ioni di litio
Scoprite di più sulle sfide principali della produzione di batterie agli ioni di litio, tra cui la gestione dei materiali, il controllo dell'umidità e il rivestimento di precisione. Scoprite come le soluzioni Emerson aiutano a migliorare la qualità, la sicurezza e supportano processi di produzione scalabili e ad alta efficienza.
I materiali grezzi critici utilizzati nella produzione di batterie agli ioni di litio (LIB) includono il litio, la grafite, il cobalto e il manganese. Con l'aumento della diffusione dei veicoli elettrici, la produzione di batterie al litio per veicoli EV sta diventando una fonte di domanda sempre più importante.
La produzione di componenti per batterie al litio (o celle di batterie) viene eseguita in set di elettrodi, poi assemblati in celle di batterie. Per produrre elettricità, le batterie EV al litio trasportano internamente gli ioni di litio da uno strato, denominato anodo, a un altro, il catodo. I due strati sono separati da un altro strato, l'elettrolita.
Ogni generazione di design di batteria (cilindrica, prismatica, a sacchetto polimerico e ora a stato solido) sfida i limiti tecnici e richiede sempre di più dalla tecnologia di assemblaggio delle batterie. Le soluzioni di saldatura a ultrasuoni uniscono in modo affidabile i metalli più sottili e delicati e le pellicole ibride avanzate necessarie per costruire batterie a maggiore densità energetica.
I materiali catodici tipici, ad esempio NCA e NMC, vengono prodotti tramite co-precipitazione di precursori idrossidi dei metalli di transizione, seguita da una fase di calcinazione (litiazione e ossidazione) con un composto di litio.
I materiali attivi del catodo sono composti da litio e metallo. I materiali attivi hanno caratteristiche diverse a seconda del tipo e del rapporto dei metalli. Ad esempio, il nichel (Ni) ha un'alta capacità, il manganese (Mn) e il cobalto (Co) hanno un'elevata sicurezza e l'alluminio (Al) aumenta la potenza di una batteria.
L'anodo (o elettrodo negativo) in una batteria agli ioni di litio è tipicamente costituito da grafite rivestita in un foglio di rame. La grafite è un solido cristallino con colore grigio-nero e lucentezza metallica. Grazie alla struttura elettronica, è altamente conduttivo e può raggiungere 25.000 S/cm2 nel piano di un singolo cristallo.