In het productieproces van long life lithium-ion accu’s worden, voor een optimale levensduur en een maximale capaciteit, massflowcontrollers gebruikt voor de batchgewijze dosering van elektrolyt.
In de huidige energietransitie van fossiele brandstoffen naar duurzame energiebronnen is er veel vraag naar lithium-ion accu’s voor de opslag van energie. Ze worden gebruikt om energie te leveren aan elektrische voertuigen en mobiele computerapparatuur.
De elektrolyt is een medium dat ladingdragende lithiumionen transporteert tussen de elektroden van de lithium-ion accu’s en daarmee het laden en ontladen mogelijk maakt. Eén van onze klanten -een belangrijke leverancier van machines voor de productie van lithium-ion accu’s -heeft Bronkhorst gevraagd om massflow instrumenten te leveren voor een nauwkeurige dosering van vloeibare elektrolyt in de accucellen tijdens het productieproces.
Het vulproces moet plaatsvinden bij een lage werkdruk of in een vacuüm en in een droge omgeving om een homogene verdeling van de elektrolyt in de platte pouchcellen van de accu’s te garanderen. Een nauwkeurige regeling van de hoeveelheid elektrolyt is een essentiële voorwaarde voor het proces.
Belangrijke onderwerpen:
•Toevoer van een optimale hoeveelheid elektrolyt dankzij de hoge nauwkeurigheid van de flowregelaar
•Realtime-regeling van de werkelijke massflow
•Registratie van elke batch t.b.v. de herleidbaarheid
In de toepassing wordt de elektrolyt onder vacuüm, met een zeer nauwkeurige doseernaald, aan de accucel toegevoegd. Het (gedeeltelijk) vullen van de cellen wordt meerdere malen herhaald, afhankelijk van de fabrikant en het celtype.
Om de cellen van de accu te vullen wordt een parallelle opstelling van meerdere mini CORI-FLOW M15-regelaars en speciale, door de klant ontworpen, kleppen aangesloten op het elektrolyt-toevoervat. Hierbij houdt een EL-PRESS P-800-drukregelaar de druk op een constante waarde van 0,5 bar(g).
De elektrolyt, die doorgaans een hogere dichtheid heeft en visceuzer is dan water, wordt in de accucel gezogen doordat die vooraf gevacuümeerd is. Voor een goede verdeling van de elektrolyt binnen in de accu is er, afhankelijk van de grootte, 3 tot 15 seconden nodig om een accu te vullen met 20 tot 150 ml elektrolyt.
Dankzij de massflowregelaar kan de werkelijke massflow in realtime worden gemeten en geregeld, waardoor er geen weegschaal meer nodig is en ook geen pomp die de werkelijke flow niet kan aangeven. Bovendien kan elke batch worden geregistreerd, wat de herleidbaarheid ten goede komt. Dit is van belang voor de interne kwaliteitscontrole tijdens de productie, maar ook voor eventuele terugroepacties in de toekomst, waarbij de oorzaken van ondeugdelijke accu’s, als die er zijn, kunnen worden vastgesteld.
Meer weten? Neem contact op!