Regolatori di portata dei liquidi nella produzione di batterie
Nel processo di produzione delle batterie agli ioni di litio, i regolatori di portata massica svolgono un ruolo centrale., venendo impiegati per dosare l’elettrolita in modo discontinuo in una batteria agli ioni di litio a lunga durata, al fine di ottenere una maggiore longevità e una più elevata capacità.
Guarda la soluzione di Bronkhorst per l'utilizzo dei regolatori di portata dei liquidi nella produzione di batterie
Nell’attuale transizione energetica dai combustibili fossili alle fonti energetiche sostenibili, le batterie agli ioni di litio sono molto diffuse per quanto riguarda l’accumulo di energia. Si caricano e si scaricano per fornire energia ai veicoli elettrici e ai dispositivi informatici mobili.
Nelle batterie agli ioni di litio, l’elettrolita è un mezzo che trasferisce gli ioni di litio che trasportano la carica tra gli elettrodi di questi dispositivi, consentendo di fatto la carica e la scarica.
Uno dei nostri clienti, un fornitore leader di macchine per la produzione di batterie agli ioni di litio, ha chiesto a Bronkhorst di fornirgli dei dispositivi di portata massica per riempire accuratamente l’elettrolita liquido nelle celle della batteria come parte del processo di produzione della batteria stessa.
Requisiti per l'applicazione
Un processo di riempimento della batteria costante, continuo o ciclico deve avvenire a bassa pressione operativa o sotto vuoto in un ambiente molto secco, per garantire una distribuzione omogenea dell’elettrolita all’interno della batteria, a forma di sacchetto. Il controllo accurato della quantità di elettrolita è un requisito fondamentale per garantire uno standard qualitativo omogeneo.
Il ruolo dei regolatori di portata dei liquidi nella produzione di batterie
La quantità ottimale di elettrolita viene erogata grazie all’elevata precisione del regolatore di portata che garantisce:
– Regolazione della portata massica in tempo reale
– Registrazione di ogni dosaggio del lotto a scopo di trasparenza
Nell’applicazione, l’elettrolita viene riempito nella cella della batteria sotto vuoto con un ago di dosaggio ad alta precisione. Il riempimento (parziale) viene ripetuto più volte a seconda del produttore e del tipo di cella.
Per il riempimento delle celle di batteria “a sacchetto”, una disposizione in parallelo di più unità di controllo CORI-FLOW M15 mini e di valvole speciali progettate dal cliente viene collegata al serbatoio di alimentazione dell’elettrolita. Qui la pressione è controllata da un regolatore di pressione EL-PRESS tipo P-800 a un valore costante di 0,5 bar(g).
L’elettrolita, tipicamente un po’ più densa e viscosa dell’acqua, viene pompata nella cella della batteria, che è stata messa sotto vuoto prima del riempimento. Per una buona distribuzione di elettrolita all’interno della batteria, sono necessari da 3 a 15 secondi per riempire la batteria con 20-150 ml di elettrolita, a seconda delle dimensioni della batteria.
Il regolatore di portata fornisce la quantità ottimale di elettrolita grazie all’elevata precisione dello strumento. Ciò influisce positivamente sulle prestazioni finali della batteria.
L’utilizzo di regolatori di portata dei liquidi nella produzione di batterie consente di misurare e regolare la portata massica in tempo reale, eliminando la necessità di utilizzare una bilancia ed evitando l’uso di una pompa che non è in grado di indicare il flusso reale. Inoltre, ogni dosaggio del lotto può essere registrato, consentendo una maggiore trasparenza. Questo è importante per il controllo interno della qualità durante la produzione, ma anche per eventuali reclami in futuro, in modo da poter determinare le cause alla radice di eventuali batterie difettose.
