Grob i Dürr žele postati sistemski dobavljači postrojenja za proizvodnju baterija u Evropi i Sjevernoj Americi.
Dvije kompanije sarađuju još od 2022. godine u oblasti proizvodne tehnologije za litijum-jonske baterije, a sada su predstavile novu konceptualnu fabriku za proizvodnju baterijskih ćelija.
„S proširenim portfoliom visoko dostupnih mašina i postrojenja zajednički pokrivamo gotovo cijeli lanac vrijednosti u proizvodnji baterijskih ćelija – i to vlastitim tehnologijama“, istakao je German Wankmiller, CEO Grob Grupe.
Osim klasičnog proizvodnog rasporeda s mokrim premazivanjem, partneri su razvili konceptualnu fabriku s suhim premazivanjem i novom Z-Falter tehnologijom. „Naša konceptualna fabrika, posebno suho premazivanje, predstavlja sljedeću generaciju proizvodnje baterijskih ćelija. Zahvaljujući snažnim i inovativnim tehnologijama, proizvodnja zahtijeva 50% manje prostora i energije – što znači veću efikasnost korištenja prostora i niže operativne troškove“, objašnjava Dr. Jochen Weyrauch, CEO Dürr AG.
Suho premazivanje – efikasnije i održivije
Umjesto konvencionalne kaše (slurrya), u Activated-Dry-Electrode procesu koristi se suho pomiješan aktivni materijal. Ova praškasta smjesa se pomoću kalandrirki presuje u samostojeći film koji se potom obostrano laminira na kolektorsku foliju.
Za razliku od mokrog premazivanja, ovdje nije potreban proces sušenja ni oporavak i obrada rastvarača – što štedi prostor, energiju i troškove.
Samostojeći film ima prednosti i u pogledu materijalne efikasnosti, jer se višak materijala može u potpunosti vratiti u proces prije laminacije. Također, nakon kalandriranja moguće je odmah izmjeriti površinsku masu, čime se postiže preciznija kontrola debljine premaza.
Za laminiranje na kolektorsku foliju potrebna je manja sila nego kod kalandriranja u mokrom procesu, što sprječava deformaciju folije i poboljšava obradu u narednim koracima poput notchinga i slaganja slojeva (stacking).
Visokobrzinsko sastavljanje ćelija
Nova generacija Z-Falter sistema, koja uključuje i notching proces, omogućava veću efikasnost uz manji prostor. Separator se vodi s niskim i ravnomjernim naponom preko nekoliko vođica, čime se osigurava stabilnost procesa. Zahvaljujući kvalitetnoj tehnologiji za slaganje elektroda, sistem postiže 95% dostupnosti.
Precizno punjenje elektrolitom pod visokim pritiskom
Dürr je razvio proces kojim se baterijske ćelije pune u jednom koraku bez ostataka gasa, za razliku od klasičnih metoda. Elektrolit se ubrizgava pod pritiskom do 30 bara – što je dva do tri puta više od trenutnog industrijskog standarda. Ovaj dizajn omogućava precizno doziranje i ubrzava prodiranje elektrolita u aktivni materijal.
Digitalni blizanac za veću efikasnost
Tehnologija Groba i Dürr-a nadopunjena je digitalnim blizancem proizvodnog procesa, koji omogućava simulaciju čitave fabrike još u fazi planiranja. Na taj način ubrzava se realizacija projekta na lokaciji.
Simulirani podaci se integrišu u MES/MOM softver kćerke firme iTAC iz Dürr grupe, koji upravlja svim koracima u proizvodnji baterija. Softver omogućava povratnu sljedivost i analizu kvaliteta, čime se sprječavaju greške i postiže visoka ukupna efikasnost proizvodnje.
Optimizacija i kod mokrog premazivanja
Dürr je dodatno unaprijedio i svoju tehnologiju mokrog premazivanja, fokusirajući se na efikasnost i energetsku štednju. Automatizacija uređaja za premazivanje i dizne sa prorezom omogućavaju zatvoreni sistem kontrole debljine sloja, što ubrzava pokretanje proizvodnje i smanjuje škart.
U procesu sušenja, korištenjem laserskih sušača, mogu se dostići brzine do 50% veće, uz visoku energetsku efikasnost. Nakon sušenja, elektroda se sabija pomoću kalanderskih mašina.
Ove mašine, razvijene u Dürr-ovoj firmi Ingecal, koriste tehnologiju Dynamic Gap Control – dva senzora precizno mjere razmak između valjaka s tačnošću do 0,5 mikrometara, omogućavajući ravnomjerno nanošenje sloja uz minimalnu potrebnu silu. Ove kalandere koristi se i kod mokrog i kod suhog premazivanja.