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Advanced automated battery production line with robotic arms assembling lithium-ion cells on conveyor belt. Skilled workers in protective gear supervising high-tech manufacturing process. Industrial i

Vakuumpumpen für die fortschrittliche Batterieherstellung

Lösungen, die Produktivität und Leistung sicherstellen

Elektroautos, Smartphones, Tablets, Digitalkameras, Laptops, Spielekonsolen – im Herzen fast jedes modernen Gerät steckt ein Akku, der es am Laufen hält. Lithium-Ionen-Batterien sind dank ihrer hohen Energiedichte, ihres geringen Gewichts und ihrer langen Lebensdauer zu einem Eckpfeiler der neuen Technologie geworden. Der Herstellungsprozess dieser Batterien ist kompliziert und umfasst mehrere kritische Phasen, von denen jede Präzision und Kontrolle erfordert, um die Qualität und Leistung des Endprodukts zu gewährleisten. Eine der Schlüsseltechnologien, die bei diesem Prozess eine entscheidende Rolle spielen, ist der Einsatz von Vakuum. 

 

Wie werden Lithium-Ionen-Batterien hergestellt?

Die Produktion von Lithium-Ionen-Batterien lässt sich grob in drei Schritte unterteilen. Hier eine kurze Übersicht. 

  1. Elektrodenherstellung: In dieser ersten Phase werden die Elektroden hergestellt, die für die Leistung der Batterie entscheidend sind. Der Prozess beginnt mit dem Mischen von aktiven Materialien wie Lithiummetalloxiden mit leitfähigen Bindemitteln und Lösungsmitteln zu einem Schlamm. Dieser Schlamm wird dann auf Stromabnehmer beschichtet und getrocknet. Der Trocknungsprozess ist entscheidend, da er Lösungsmittel entfernt und sicherstellt, dass die Elektroden die richtigen physikalischen Eigenschaften aufweisen.

  2. Zellmontage: In dieser Phase werden die Elektroden zu Zellen montiert. Dazu werden die Elektroden mit einem Separator übereinandergelegt, mit Klemmen verbunden und in ein Zellgehäuse eingesetzt. Der Montageprozess muss präzise sein, um die strukturelle Integrität der Batterie zu erhalten.

  3. Zellenveredelung: Die letzte Phase umfasst den Formierungsprozess, die Alter und die End-of-Line-Prüfung. Dadurch wird sichergestellt, dass die Batterien die erforderlichen Leistungsstandards erfüllen, bevor sie zu Batteriepacks zusammengebaut werden. 

Electric Vehicle Battery Production Line with Robotic Arms

Wie unterstützen Vakuumpumpen den Prozess?

Vakuumpumpen sind in verschiedenen Phasen der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien unerlässlich. Ihre Hauptfunktion besteht darin, eine kontrollierte Umgebung zu schaffen, indem Luft und andere Gase entfernt werden, was sich langfristig auf die Qualität und Leistung der Batterien auswirkt. 

Mischen

Während der Elektrodenherstellung werden Vakuumpumpen eingesetzt, um den Schlamm aus Anoden- und Kathodenmaterialien zu mischen. Dieser Prozess hilft dabei, Luftblasen zu entfernen, die sich während des Mischens bilden können, und sorgt so für eine homogene und konsistente Paste. Eine gleichmäßige Mischung ist entscheidend für die Leistung und Lebensdauer der Batterie.

Trocknung

Vakuumpumpen werden auch im Trocknungsprozess eingesetzt, um Lösungsmittel und Feuchtigkeit aus den Elektroden zu entfernen. Dieser Schritt ist entscheidend, um hochwertige Elektroden zu erhalten, die unter verschiedenen Bedingungen zuverlässig arbeiten können. Je nach Ihrer Produktionseinrichtung können wir Lösungen anbieten, mit denen Sie in Chargen oder in einem kontinuierlichen Prozess trocknen können.

Befüllen und Entgasen

In der Zellmontagephase werden Vakuumpumpen eingesetzt, um die Zellen mit Elektrolyten zu füllen und eingeschlossene Gase zu entfernen. Dadurch wird sichergestellt, dass sich die Lithium-Ionen frei bewegen können, was für ein effizientes Laden und Entladen der Batterie unerlässlich ist. Die Entgasung unter Vakuum trägt auch zur Aufrechterhaltung der Reinheit der Elektrolyte bei.

Dichtung

Die abschließende Versiegelung der Batteriezellen erfolgt unter Vakuum, um verbleibende Luft und Feuchtigkeit zuverlässig zu entfernen. Dieser Schritt ist entscheidend, um zu verhindern, dass Verunreinigungen die Leistung der Batterie beeinträchtigen und eine lange Lebensdauer zu gewährleisten.

Wir empfehlen Ihnen

Vakuumpumpen von Atlas Copco haben sich in der Lithium-Ionen-Batterieindustrie etabliert. Durch gezielte Analyse der Herausforderungen und Anforderungen im Fertigungsprozess haben wir Lösungen entwickelt, die sich nahtlos in die Prozesslinie integrieren – und dabei nicht nur das erforderliche Vakuumniveau liefern, sondern auch eine Vielzahl anderer Vorteile. 

Next-generation GHS VSD⁺ range of variable speed driven oil-injected screw vacuum pumps with revolutionary vacuum pump control and connectivity.

GHS VSD + ölgedichtete Schrauben-Vakuumpumpe:

Diese Vakuumpumpe ist mit einem permanentmagnetunterstützten Synchron-Reluktanzmotor ausgestattet. Diese innovativeTechnologie sorgt für eine höhere Effizienz über den gesamten Drehzahlbereich im Vergleich zu herkömmlichen Motoren. Die Motoren sind ölgekühlt und verfügen über ölgeschmierte Lager, die bei jeder Drehzahl eine optimale Kühlung gewährleisten. Dank des integrierten HEX@TM-Reglers können Sie sogar den Betriebsstatus der Pumpe, das Vakuumniveau und anstehende geplante Ereignisse überprüfen.
DWS VSD+ dry screw vacuum pump

DWS VSD + trockene Schrauben-Vakuumpumpe:

Unsere trockene Schrauben-Vakuumpumpe ist eine Plug-and-Play-Lösung für industrielle Anwendungen. Die DWS VSD+ Baureihe wurde gezielt für einen langlebigen Betrieb entwickelt und ist optimal für anspruchsvolle Einsatzbedingungn ausgelegt. Sie bieten eine höhere Betriebseffizienz und ein konstant stabiles Vakuum.

Der Vorteil von Atlas Copco

Energieeffizienz

Atlas Copco Vakuumpumpen sind mit einem variablen Drehzahlantrieb (VSD) ausgestattet, der den Energieverbrauch präzise an die jeweilige Prozesslast anpasst. Das reduziert Energieverluste und senkt Ihre Betriebskosten.

Einfache Wartung

Unsere Pumpen sind darauf ausgelegt, Wartungskosten zu reduzieren und Herstellern wirtschaftlich attraktive Lösungen zu bieten, für einen effizienteren und kosteneffizienteren Produktionsprozess.

Weltweiter Service

Atlas Copco bietet direkten Service-Support, der schnelle Lösungen sicherstellt, und so Ausfallzeiten sowie Produktionsverzögerungen auf ein Minimum reduziert.

Zuverlässiges

Unsere Vakuumpumpen sind für langfristrige Zuverlässigkeit bei geringeren Betriebskosten und höheren Leistungen konzipiert, und damit eine wirtschaftliche überzeugende Lösung für die verschiedenen Prozessschritte Ihrer Lithium-Ionen-Batterieproduktion.

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