Miksi tarkka kastepistemittaus on katodien kuivauksen ja akkukennojen suorituskyvyn optimoinnin salaisuus

Katodi on ladattavien litiumakkujen olennainen osa – ja myös kallein, jos katodien kuivausprosessia ei hallita asianmukaisesti. Tämän prosessin optimointi on välttämättömyys, jos haluat saavuttaa kestävän, kustannustehokkaan ja turvallisen lopputuotteen. 

Ladattavien akkujen tuotantoprosessi 

Litiumioniakkukennojen tuotannossa keskeiset osat ovat anodi, katodi ja elektrolyytti. Prosessi alkaa elektrodien (anodi ja katodi) valmistuksella. Valmistusprosessi sisältää kuivausvaiheen, jossa liuotin haihdutetaan, jotta saavutetaan akun suorituskyvyn kannalta välttämätön kuiva ja huokoinen elektrodi. 

Prosessi jatkuu leikkausvaiheella, jossa elektrodit leikataan haluttuun muotoon. Sen jälkeen anodit ja katodit järjestetään pinoiksi tai rulliksi. Nämä kokoonpanot suljetaan elektrolyytillä täytettyyn säiliöön, minkä jälkeen katodit liitetään positiiviseen ja anodit negatiiviseen napaan. Lopuksi yksikkö suljetaan.

Miksi kosteudella on merkitystä akun kuivausprosessissa

Katodimateriaalit, samoin kuin kaikki kuivahuonetoiminnot, ovat erittäin herkkiä kosteudelle. Tämä tarkoittaa, että kuivausvaihe on kriittinen, sillä pienikin määrä jäännöskosteutta voi vaikuttaa lopputuotteen laatuun ja tehokkuuteen. 

Kuivaus tehdään syöttämällä elektrodilevy kuivauskoneeseen, jossa lämpötila voi olla 160 °C tai vieläkin korkeampi. Kuivauksessa on useita vaiheita, joilla on erilaiset lämpötilat ja prosessiolosuhteet, ja se päättyy erittäin kuivaan ja kuumaan ympäristöön, jossa esiintyy vaarallisia kemikaaleja. 

Epäyhdenmukaisuudet elektrodikerrosten valmistuksessa voivat heikentää suorituskykyä merkittävästi, mikä näkyy akun kokonaiskapasiteetin pienentymisenä tai kapasiteetin heikkenemisenä ajan myötä. Kuivauksella on vaikutus myös elektrodien paksuuteen ja huokoisuuteen ja sitä myötä akun kapasiteettiin. 

Apua kastepistemittauksella 

Tuotantolinjan strategisiin kohtiin asennetut mittalaitteet voivat auttaa maksimoimaan kuivausprosessin tehokkuuden, jolloin säästetään energiaa ja saavutetaan parempi saanto. Lisäksi lopputuote on turvallisempi ja tasalaatuisempi.
Näissä vaativissa olosuhteissa kastepistemittapäät ovat erinomainen tapa ohjata prosessia. Tämä johtuu siitä, että lämpötilalla ei ole vaikutusta kastepisteeseen, joten kastepiste mittaa suoraan ilman kosteuden määrää. Mittaus on johdonmukainen ja luotettava, mikä on perusedellytys kaikille prosessinohjausasennuksille. 

Miksi Vaisala DRYCAP® on hyvä valinta akkutuotantoon

Vaisala DRYCAP ‑mittapäitä voidaan käyttää monissa kuivausprosessin pisteissä. Vaikka käyttöympäristöt näissä pisteissä voivat vaihdella huomattavasti, Vaisalan mittapäiden tulokset ovat tarkkoja ja vertailukelpoisia. 

Vaisalan teknologia perustuu kahteen innovaatioon. Ensimmäinen on kapasitiivinen ohutkalvopolymeerianturi, joka absorboi tai vapauttaa vesihöyryä ympäröivän kosteuden lisääntyessä tai vähentyessä. Polymeerin dielektriset ominaisuudet muuttuvat anturia ympäröivän ilmankosteuden muuttuessa, samoin anturin kapasitanssi. Tämä tarkoittaa, että anturi pystyy mittaamaan tarkasti myös kosteustason ollessa matala. Mittauslaitteessa on myös lämpötila-anturi, jonka kastepiste lasketaan kosteus- ja lämpötilalukemien yhdistelmästä. 

Toinen DRYCAPin tärkeä ominaisuus on Vaisalan automaattinen kalibrointitoiminto, joka varmistaa tarkat mittaukset pitkällä aikavälillä. Automaattisen kalibrointitoiminnon aikana anturia lämmitetään. Sen jäähtyessä takaisin ympäristön lämpötilaan laite seuraa sen kosteus- ja lämpötila-arvoja, joiden mahdollinen ryömintä korjataan offset-korjauksella. Tämä varmistaa DRYCAP-anturin hyvän mittaustarkkuuden myös pitkällä aikavälillä ja vähentää huoltotoimien tarvetta.
 

Siirry akkujen valmistuksen sivulle