Den ökande elektrifieringen och övergången till grön energi leder till en snabbt växande efterfrågan på kraftfullare och säkrare uppladdningsbara batterier – som litiumjon-, natriumjon- och halvledarbatterier. Tillverkningen av dessa batterier sker genom en känslig process som utförs i starkt kontrollerade miljöer med ultralåg fuktighet. Så hur kan noggranna och snabbreagerande daggpunktsprober hjälpa till att öka säkerheten, avkastningen och energieffektiviteten?

Mittsteget av batteritillverkningsprocessen involverar elektrodproduktion samt montering och slutförande av celler. Under de här stegen – i torrum, torrbås och handskboxar – är fuktighetskontroll särskilt viktig för att förhindra oönskade reaktioner. Det är under dessa steg som litium bildar litiumhydroxid och vätgas, litiumsalt bildar vätefluorid (HF) och elektrolyter bildar frätande biprodukter. Ju effektivare torkningen är (med andra ord, ju bättre den kontrolleras), desto bättre kan du

• skydda säkerheten för personal och material, eftersom kemikalierna som används är känsliga för fukt och utgör en explosionsrisk om de utsätts för förhöjda fuktnivåer
• maximera processens avkastning och bibehålla kvaliteten, eftersom alltför höga fuktnivåer har negativ inverkan på kvaliteten och därmed batteriernas livslängd 
• optimera energiförbrukningen genom att se till att torrummet bibehåller en optimal torrhetsnivå samt undvika extremt kostsam över- och undertorkning.
   

Noggrann, snabbreagerande daggpunktsmätning är kritisk för torkning – särskilt vid tillverkning av halvledarbatterier 

Den omgivande daggpunktstemperaturen i torrum hålls på cirka -30 ºC till -40 ºC. Den låga fuktigheten kontrolleras av en avancerad torkare som trycker in torr luft i rummet. Detta är en av de mest energikrävande delarna av hela batteritillverkningsprocessen, så att minimera övertorkning spelar en viktig roll i att kontrollera anläggningens totala energieffektivitet. 

Daggpunktssensorerna i torkaren måste vara mycket snabbreagerande för att man ska kunna kontrollera torkaren snabbt och noggrant och undvika under- eller övertorkning. Det är viktigt att notera att noggranna sensorer i sig inte räcker för att undvika dessa problem. En prob med snabb svarstid och utan de komplexa interna mätningskontrollrutinerna som vissa analysatorer använder har en stor inverkan på torkaren och den övergripande torrumskontrollen. Volymen luft som torkas och trycks igenom är enorm, så energiförbrukningen kan lätt skjuta i höjden om torkningsprocessen inte optimeras. 

Nyare tekniker, som alla halvledarbatterier, kan kräva torrare förhållanden med en så låg daggpunktstemperatur som -80 ºC i enskilda bearbetningssteg. Dessa steg utförs vanligtvis i torrbås eller handskboxar eftersom det inte är ekonomiskt att torka hela torrummet till denna extremt låga daggpunktsnivå. Fuktighetsnivåerna i torrbås och handskboxar övervakas vid kritiska punkter. 

Vaisalas DRYCAP®-teknologi är världens mest använda teknik för att övervaka och kontrollera torkare. Denna innovation har testats i praktiken och ger noggranna, stabila och snabbreagerande daggpunktsmätningar med minimal avdrift. Vaisala har uppnått sin ledande position inte bara genom innovation, utan också genom att kontinuerligt arbeta för hög produktkvalitet och tillförlitlighet, med korta led- och leveranstider, i kombination med tjänster i världsklass. 

Mångsidiga, kostnadseffektiva lösningar för hela processen

Sensorerna som krävs för att övervaka fuktigheten i torkprocessen i mitten av batteritillverkningen behöver inte vara dyra enheter med ultrahög precision på laboratorienivå. Ett exempel är daggpunktstransmittern DMT143 i miniformat, som är en enkel och kostnadseffektiv enhet för noggranna, stabila och snabba daggpunktsmätningar i lufttorkare och handskboxar. 

Vaisala tillför värde genom att erbjuda holistiska system och paket, såsom Vaisala Indigo-ekosystemet. Kärnan i Indigo-erbjudandet är transmittrarna och de kompatibla proberna med DRYCAP®-teknik. Indigo-familjens produkter är mångsidiga och enkla att installera, använda och underhålla. Transmittrar med stöd för olika fältbussar, inbyggda displayer och andra avancerade funktioner kan kombineras med prober som DMPx. På så sätt kan du göra noggranna och tillförlitliga mätningar i krävande processer med starka kemikalier, höga temperaturer och ultralåg fuktighet. Det är därför Indigo-ekosystemet erbjuder den bästa lösningen för övervakning och kontroll av fuktighet mitt i batteritillverkningsprocessen. 

Vaisala har varit branschledande inom fuktmätningar i över 50 år och erbjuder innovativa produkter som är kända över hela världen för sin noggrannhet, tillförlitlighet, långsiktiga stabilitet och sina snabba svarstider. Långa produktlivscykler och garantier samt branschledande teknisk support gör att du kan vara säker på att Vaisala kommer att hjälpa dig att förbättra säkerheten, avkastningen och energieffektiviteten mitt i batteritillverkningsprocessen under många år framöver.