Una celda de batería de iones de litio convencional se parece mucho a un rollo de gelatina. Una tira de metal se unta con una lechada que contiene solventes y los materiales que realmente almacenan la carga eléctrica. Luego tiene que secarse antes de que todo se enrolle más apretado que siete hermanas en un traje de baño de talla seis y se embute en una carcasa externa de metal. Ese proceso de secado lleva tiempo y consume bastante energía. Bueno, pero no genial, en otras palabras.
El Instituto Fraunhofer dice que ha desarrollado una forma mejor. en un presione soltar, Benjamin Schumm de Frauhofer dice que en la producción normal de baterías, “se necesitan máquinas extremadamente grandes con pistas de secado muy largas para garantizar que el solvente se evapore después. Con DRYtraec, podemos diseñar este proceso de manera más eficiente “. [Note: we first wrote about this in 2019. Getting from the lab to commercial production is a slow, torturous process.]
El nuevo proceso de recubrimiento utiliza materias primas similares a las que se utilizan en el proceso de lechada tradicional, excepto que la tecnología de recubrimiento en seco funciona sin disolventes, utilizando en su lugar un aglutinante especial. Juntos, según Congreso de coches ecológicos, los materiales forman una mezcla seca que se introduce en un espacio de la calandra, un espacio entre dos rodillos que giran en direcciones opuestas. El detalle crucial es que uno de los rodillos debe girar más rápido que el otro. Eso induce una fuerza de corte que asegura que el aglutinante forme redes similares a hilos conocidas como fibrillas. “Imagínelo como una telaraña que incrusta mecánicamente las partículas”, dice Schumm.
La presión y el movimiento se combinan para formar una fina película en el rodillo que gira más rápido. Luego, la película se transfiere en un segundo espacio de la calandra a una lámina colectora de corriente que permite recubrir ambos lados simultáneamente sin un trabajo adicional significativo. En el paso final, la bobina resultante se corta al tamaño requerido y las partes individuales se apilan según corresponda para producir la celda de batería terminada.
DRYtraec tiene claras ventajas ecológicas y económicas sobre los procesos de recubrimiento de electrodos de batería existentes, dice Fraunhofer. Eliminar del proceso los disolventes tóxicos y las máquinas de secado largas que consumen mucha energía beneficia al medio ambiente. El nuevo proceso también acelera la producción y requiere solo un tercio del espacio de una solución convencional. El resultado son menores costes de fabricación.
La gama de posibles usos de la nueva tecnología no se limita a una química celular en particular. Se puede utilizar en celdas de iones de litio, así como en celdas de iones de sodio o azufre de litio. Frauhofer incluso está mirando hacia las baterías de estado sólido, que serán cada vez más importantes en el futuro. Los materiales utilizados en las baterías de estado sólido no pueden tolerar el procesamiento químico húmedo, lo que hace que el proceso DRYtraec también sea ideal para fabricarlos.
Frauhofer dice que ya está en conversaciones con varios fabricantes de automóviles y celdas de batería que planean construir sistemas piloto. Se están realizando más investigaciones para determinar si el proceso DRYtraec se puede utilizar para reducir los costos de energía y los tiempos de producción para todo el proceso de fabricación de celdas de batería.
A veces, puede aprender más de los comentarios de un artículo que del artículo en sí. Aquí hay uno publicado en el Congreso de coches ecológicos historia de alguien con el nombre de usuario gryf. “Tesla también puede estar involucrado en esto. Se dice que Saueressig Engineering lo desarrolló junto con Fraunhofer IWS (su especialidad son los equipos de rodillos). Saueressig Engineering planea establecer una instalación en San Antonio, a unas 80 millas de Gigafactory Texas. Combinado con el diseño de celda 4680, este proceso reduciría significativamente el costo de la batería. Además, Samsung SDI ha completado la creación de las primeras celdas de muestra de la batería 4680 de Tesla (Samsung es otro socio en esta investigación) ”.
No sabemos la fuente de gryf’s información, pero es muy interesante. La marcha del progreso hacia celdas de batería menos costosas está ganando velocidad y es fascinante de ver. Dicen que hay tres tipos de personas en el mundo: las que hacen que las cosas sucedan, las que ven cómo suceden las cosas y las que se preguntan qué sucedió. Muy pronto, las personas anti-EV se encontrarán en ese último grupo y se sorprenderán – ¡SORPRENDIDAS! – descubrir que hay tantos coches eléctricos en la carretera.
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