Vakuum nezbytné pro e-mobilitu

Lithium-iontové baterie jsou srdcem e-mobility. Klíčové procesy při jejich výrobě probíhají ve vakuu. BUSCH má vhodné vývěvy pro různé požadavky.

Lithium (Li) je nejlehčí z pevných prvků a jeho elektricky nabité ionty se velmi snadno pohybují. Li-ion baterie – ty v automobilech jsou dobíjecí – mohou na jednotku hmotnosti uložit více náboje než jiné typy baterií. Jsou tak ideálním zdrojem energie nejen pro chytré telefony a tablety, ale také pro elektromobily. V současné době jsou to jediné baterie, které umožňují rozumné rozmezí.

Pasta bez vzduchových kapes

Vnitřek baterií tvoří fólie elektrod, které jsou potaženy lithiovou pastou (suspenzí). Suroviny pro výrobu suspenze se míchají v míchačce. Výstupem by měla být homogenní hmota bez vzduchových kapes. Pro odstranění případných vzduchových kapes se ve směšovači vytvoří vakuum.

Po odlití suspenze musí potažené elektrody vyschnout. Vlhkost v bateriových článcích by vedla ke ztrátě výkonu a předčasnému stárnutí. Sušení ve vakuu zajišťuje, že se veškerá zbývající vlhkost velmi účinně sníží na minimum.

Plnění a tvorba elektrolytu

Ionty se pohybují mezi elektrodami pomocí vodivého materiálu: elektrolytů. Kapalné elektrolyty se aplikují pomocí injekčního vstupu. Během tohoto procesu se pomocí definovaného tlakového profilu přepíná mezi evakuací a proplachováním inertním ochranným plynem, aby se hmota rovnoměrně rozložila v celé buňce. Touto metodou se také zlepšuje smáčení elektrod pro zlepšení průtoku proudu.

Během procesu formace jsou články baterie poprvé elektricky nabity. Uvolňují se tak plyny, které mohou být toxické i výbušné. Odsávají se proto pomocí vývěv.

Nakonec se v procesu kontroly kvality kontrolují hotové bateriové články na těsnost. V případě netěsnosti uniká roztok elektrolytu, který se odpařuje ve vakuu, což lze snadno zjistit. BUSCH identifikuje ideální řešení pro různé požadavky na vakuovou technologii, které musí každá jednotlivá aplikace splňovat.