Vakuum viktigt för e-mobilitet

Litiumjon-batterier är hjärtat i e-mobilitet. De viktiga processerna vid tillverkningen av dem sker under vakuum. BUSCH har rätt vakuumpumpar för olika krav.

Litium (Li) är det lättaste av de fasta ämnena och dess elektriskt laddade joner rör sig extremt lätt. Litiumjon-batterier – de som finns i bilar är uppladdningsbara – kan lagra fler laddningar per massenhet än andra batterityper. Det gör dem inte bara till den perfekta energikällan för smartphones och surfplattor utan även för elbilar. De är för närvarande de enda batterierna som möjliggör rimliga körsträckor.

Pasta utan luftfickor

Batteriernas inre består av elektrodfolie som är belagd med en litiumpasta (slam). Råmaterialen i slammet blandas i en mixer. Resultatet ska vara en homogen massa utan luftfickor. För att avlägsna eventuella luftfickor appliceras vakuum till mixern.

När slammet har lagts på måste de belagda elektroderna torka. Fukt i battericellerna skulle leda till försämrad prestanda och förtida åldring. Torkning under vakuum säkerställer att eventuell återstående fukt effektivt reduceras till ett minimum.

Elektrolytfyllning och bildning

Jonerna rör sig mellan elektroderna med hjälp av ett ledande material: elektrolyten. Flytande elektrolyt appliceras med injektionslans. Under den här processen används en definierad tryckprofil för att växla mellan evakuering och spolning med en ädelgas för att fördela massan jämnt i hela cellen. Vätningen av elektroderna för att förbättra strömflödet förbättras också med den här metoden.

Under bildningsprocessen laddas battericellerna elektriskt för första gången. Därmed frigörs gaser som kan vara både giftiga och explosiva. Därför sugs de ut med hjälp av vakuumpumpar.

Slutligen används kvalitetskontrollprocessen för att kontrollera de färdiga battericellerna för läckage. Vid läckage sprids elektrolytlösningen som förångas under vakuum och kan enkelt detekteras. BUSCH hittar den rätta lösningen för olika vakuumteknikkrav som varje enskild tillämpning måste uppfylla.