Avec l'essor de l'électrification et la transition vers l'énergie verte, la demande de batteries rechargeables plus puissantes et plus sûres, telles que les batteries lithium-ion, sodium-ion et à semi-conducteurs, augmente rapidement. La fabrication de ces batteries est un processus délicat, effectué dans des environnements hautement contrôlés et à très faible humidité. Alors, comment des sondes de point de rosée exactes et hautement réactives peuvent-elles contribuer à améliorer la sécurité, les rendements et l'efficacité énergétique ?

L'opération de fabrication intermédiaire des batteries implique la production d'électrodes, l'assemblage et la finalisation des cellules. C'est lors de ces étapes – dans les salles sèches, les cabines de séchage et les boîtes à gants – que le contrôle de l'humidité est particulièrement important pour éviter les réactions indésirables. Il s'agit notamment du lithium qui forme de l'hydroxyde de lithium et de l'hydrogène gazeux, du sel de lithium qui forme du fluorure d'hydrogène (HF) et des sous-produits corrosifs générant des électrolytes. Plus le séchage est efficace et efficient (c'est-à-dire mieux il est maîtrisé) plus vous pouvez :

• protéger la sécurité des personnes et des matériaux, car les produits chimiques utilisés sont sensibles à l'humidité et présentent un risque d'explosion s'ils sont exposés à des niveaux d'humidité élevés
• maximiser le rendement du processus et maintenir la qualité, car une humidité excessive aura un impact négatif sur la qualité et donc sur la durée de vie des batteries 
• optimiser la consommation d'énergie en maintenant la sécheresse ambiante de la salle sèche à des niveaux optimaux, en évitant le surséchage et le sous-séchage, qui sont tous deux extrêmement coûteux
   

La mesure précise et réactive du point de rosée est un facteur critique du séchage, en particulier dans la fabrication de batteries à semi-conducteurs 

La température ambiante du point de rosée dans les salles sèches est maintenue entre -30 ºC et -40 ºC. Le faible taux d'humidité est contrôlé par un dessiccateur haut de gamme qui pousse l'air sec dans la salle. Il s'agit de l'une des étapes les plus énergivores de l'ensemble du processus de fabrication de batteries. Il est donc essentiel de minimiser le séchage excessif pour garantir l'efficacité énergétique globale de l'usine. 

Les capteurs de point de rosée du dessiccateur doivent être très réactifs pour contrôler le dessiccateur rapidement et avec exactitude afin d'éviter un séchage insuffisant ou excessif. Il est important de noter que l'exactitude du capteur ne suffira pas à elle seule à éviter ces problèmes. Une sonde caractérisée par un temps de réponse rapide, et sans les boucles de contrôle de mesure internes complexes de certains analyseurs, fait toute la différence dans le contrôle global du dessiccateur et de la salle sèche. Le volume d'air séché et poussé est énorme, de sorte que la consommation d'énergie peut facilement monter en flèche si le processus de séchage n'est pas optimisé. 

Les technologies plus récentes, telles que toutes les batteries à semi-conducteurs, peuvent nécessiter des conditions plus sèches avec une température du point de rosée très basse de -80 ºC dans certaines phases de production. Ces phases sont généralement exécutées dans des cabines de séchage ou des boîtes à gants, car il n'est pas rentable de sécher toute la pièce sèche pour obtenir un point de rosée extrêmement bas. Les points critiques des niveaux d'humidité dans les cabines de séchage et les boîtes à gants sont surveillés. 

La technologie DRYCAP® de Vaisala est la plus utilisée au monde pour la surveillance et le contrôle des dessiccateurs. Il s'agit d'une innovation éprouvée sur le terrain qui permet de mesurer le point de rosée de manière exacte, fiable et rapide avec une dérive minimale. Vaisala a atteint cette position leader grâce à cette innovation, mais aussi en s'engageant délibérément à fabriquer des produits de qualité et fiables, avec des délais de livraison courts et d'excellents services. 

Des solutions polyvalentes et rentables pour l'ensemble du processus

Les capteurs nécessaires pour surveiller l'humidité lors du processus de séchage, inhérent à la fabrication de batteries, ne doivent pas nécessairement être des appareils de laboratoire coûteux et extrêmement précis. Par exemple, le transmetteur miniature de point de rosée DMT143 est un appareil simple et rentable qui permet de mesurer avec exactitude, fiabilité et rapidité le point de rosée dans les dessiccateurs d'air et les boîtes à gants. 

Vaisala produit de la valeur ajoutée en fournissant des systèmes et des packs holistiques comme l'écosystème Vaisala Indigo. Le cœur de l'offre Indigo est composé des transmetteurs et des sondes compatibles avec la technologie DRYCAP®. Les produits de la famille Indigo sont polyvalents et faciles à installer, à utiliser et à entretenir. Les transmetteurs adaptés à différents bus de terrain, pourvus d'écrans intégrés et d'autres caractéristiques modernes peuvent être combinés avec des sondes comme la DMPx. Ceci vous permet d'effectuer des mesures exactes et fiables dans des processus exigeants, impliquant des produits chimiques agressifs, des températures élevées et une humidité ultra-faible. C'est pourquoi l'écosystème Indigo est le meilleur pour la surveillance et le contrôle de l'humidité dans certaines phases de fabrication des batteries. 

Vaisala est le leader des mesures de l'humidité dans l'industrie depuis plus de 50 ans, avec des produits innovateurs de réputation mondiale en termes d'exactitude, de fiabilité, de stabilité sur le long terme et de temps de réponse. Grâce aux longs cycles de vie des produits, aux garanties, ainsi qu'à une excellente assistance technique, vous pouvez être certain que Vaisala vous aidera à augmenter la sécurité, les rendements et l'efficacité énergétique dans les phases de production intermédiaires des batteries pendant de nombreuses années à venir.