Proceso de revestimiento de las baterías de litio
El uso de baterías de litio
Las baterías de litio son seguras, fiables y tienen una amplia gama de aplicaciones, entre ellas la alimentación de vehículos eléctricos. Por eso, para garantizar la calidad y la fiabilidad de las baterías, es necesario controlar y optimizar su proceso de fabricación. Dentro del proceso global, se encuentra la etapa de fabricación de los electrodos, que incluye un proceso de revestimiento. La viscosidad de los componentes y de los lodos durante este paso es particularmente importante. Influye en la calidad final, la eficiencia y la consistencia del electrodo.
Un control necesario de la viscosidad
La viscosidad de la solución de aglutinante polimérico afecta el rendimiento del recubrimiento, la facilidad de dispersión de los polvos, así como la potencia necesaria para mezclar y la velocidad de aplicación para un recubrimiento uniforme.
El control de la densidad y de la viscosidad para optimizar el proceso de fabricación garantiza la consistencia, la calidad y un importante ahorro de costos en los materiales. El control y la trazabilidad del proceso de mezcla en continuo se pueden mejorar mediante la supervisión en línea y las mediciones de densidad y viscosidad. La automatización apoyada por la integración en línea permite optimizar todos los procesos de producción para acelerar la fabricación de baterías y satisfacer la creciente demanda.
Una alta viscosidad de lodos aumenta la resistencia a la sedimentación en reposo y proporciona una película de electrodo más gruesa al final de la fase de revestimiento. Pero una viscosidad demasiado alta también puede hacer que el proceso de recubrimiento sea más difícil de controlar, lo que puede generar un recubrimiento irregular y a una densidad de capa variable. Da como resultado tasas de transferencia de iones variables y, por lo tanto, una vida útil de la batería imprevisible (y un tiempo de ciclo de carga impredecible).
Encontrar la viscosidad perfecta puede ser complicado y difícil. La solución es monitorear y controlar dentro de los rangos adecuados de acuerdo a los requerimientos del proceso. Con el control de la viscosidad, las baterías y sus componentes son más seguros y duraderos.
El uso de viscosímetros
Los viscosímetros son una parte esencial de la solución para conseguir baterías fiables.
La densidad de los electrodos influye en el rendimiento de los ciclos y en la pérdida irreversible de capacidad en las baterías de iones de litio.
El comportamiento reológico de la suspensión es altamente complejo y único. Como son fluidos no-Newtonian, encontrar el equilibrio adecuado para productos fáciles de aplicar puede ser muy difícil.
Los viscosímetros de proceso MIVI proporcionan una medida de viscosidad de alta sensibilidad que detecta los cambios más pequeños en la composición de la suspensión. Cuando se combina con la densidad, añade la supervisión indirecta de la concentración. Gracias a su medida instantánea y continua, combinada con varios tipos de salidas que entregan las medidas al DCS del usuario final, los viscosímetros Sofraser son la solución ideal para el control automatizado de procesos, ya que no necesitan mantenimiento y son altamente fiables.
Procesos similares también son válidos para baterías de estado sólido. Son una interesante alternativa para el futuro y apoyar la creciente demanda de baterías eléctricas.
