Fabrication de batteries : les mélangeurs DAC deviennent la norme de l’industrie | Hauschild SpeedMixer

Avec la demande toujours croissante de batteries lithium-ion haute performance utilisées dans les véhicules électriques (VE), le stockage d’énergie solaire, l’électronique grand public et plus encore, les tests, l’optimisation et le contrôle de la qualité des matériaux pendant le processus de fabrication des batteries sont plus critiques que jamais.

L’un des composants les plus critiques qui détermine la qualité de la batterie est la boue de batterie, une suspension complexe fabriquée en mélangeant un matériau actif comme le graphite avec une poudre de liant, des solvants et des additifs. La boue est ensuite appliquée sur plusieurs couches de papier d’aluminium et de film de cuivre pour créer la cellule de la batterie.

Un bon mélange de boue est un élément essentiel de la production d’une batterie de haute qualité, mais peut présenter de nombreux défis. Premièrement, les boues de batteries lithium-ion sont visqueuses, contenant des matières premières qui doivent être désagglomérées avec précision. Le processus de mélange doit également être hautement reproductible pour assurer des performances optimales du produit.

ENTREZ DANS LE MÉLANGEUR DUAL ASYMMETRIC CENTRIFUGAL (DAC) POUR LA FABRICATION DE BATTERIES.
Introduit pour la première fois dans l’industrie de la R&D il y a près de 50 ans par Hauschild Engineering, le légendaire Mélangeur DAC Hauschild SpeedMixer® est devenu un élément indispensable de la R&D, de l’assurance qualité et de la fabrication dans de nombreuses industries à travers le monde.

Dans la fabrication de batteries, les mélangeurs DAC raccourcissent considérablement le processus de développement, d’analyse et d’assurance qualité.

Selon Ian LaRose, vice-président de la technologie chez Hauschild Engineering, la popularité croissante du mélangeur DAC dans la fabrication de batteries lithium-ion se résume à trois facteurs: le contrôle, la vitesse et le nettoyage.

« Si les matériaux ne sont pas bien mélangés dans une boue de batterie, les ingrédients secs resteront agglomérés et les performances en souffriront », explique Ian. « Hauschild SpeedMixer offre un contrôle très fin de la vitesse et du temps de mélange, offrant le niveau exact de dispersion souhaité. » ®

Un mélange à cisaillement élevé est souvent nécessaire pour disperser complètement les ingrédients. Cependant, un mélange excessif ou une audition excessive peut entraîner des performances sous-optimales du produit fini. Il est important d’avoir une connaissance approfondie des matériaux, ainsi que d’utiliser un équipement de traitement précis et précis pour obtenir les meilleurs résultats de manière répétitive.

« Hauschild SpeedMixer a de nombreux boutons à tourner en ce qui concerne le cisaillement plus ou moins élevé », explique Ian. « Il est également entièrement programmable, donc une fois que le mélange optimal est composé, il est reproductible. »®

La vitesse est un autre facteur qui distingue un mélangeur de centrifugeuse des mélangeurs conventionnels dans le processus de boue. Les liants et les matériaux de formation de film utilisés dans les formulations de batteries peuvent nécessiter beaucoup de temps pour se dissoudre. L’utilisation d’un Hauschild SpeedMixer transforme ce qui peut être un processus de mélange d’une heure en dix minutes ou moins.®

Le secret réside dans le double processus de mélange asymétrique de la centrifugeuse. La double rotation des forces centrifuges agissant dans différents plans crée un processus de mélange très efficace qui fournit des résultats homogènes. Les mélangeurs DAC atteignent également presque 100% de dégazage pendant le processus de mélange. Ceci est particulièrement important lors du mélange des boues de batterie, car toutes les bulles présentes éclateront pendant le processus de revêtement, entraînant de petits trous d’épingle dans le revêtement. Ces sténopés peuvent entraîner une baisse des performances ou même une défaillance de l’appareil.

« Ce qu’il y a de bien avec le mélange DAC, c’est qu’il tire naturellement les bulles », explique Ian. « Dans les rares cas où vous devez enlever même les plus petites microbulles, Hauschild SpeedMixer avec technologie de vide est disponible. »®

Le dernier facteur qui rend les mélangeurs DAC souhaitables dans la production de boue de batterie est le processus de nettoyage rapide et facile. En utilisant un équipement de mélange conventionnel, le nettoyage peut être difficile, long et même nocif.

Les petites particules et les polymères filmogènes rendent au mieux difficile le nettoyage en profondeur de l’équipement de mélange de boue conventionnel. Même si le nettoyage est effectué correctement, le technicien est susceptible d’être exposé à des produits chimiques de nettoyage qui pourraient être nocifs avec une utilisation continue.

« Les mélangeurs DAC comme Hauschild SpeedMixer utilisent des gobelets jetables, ce qui rend le nettoyage inexistant », explique Ian. « Tous les risques d’exposition aux solvants de nettoyage disparaissent, et tout le temps qu’un technicien n’a pas eu à passer à nettoyer est récupéré. »®

Un autre avantage de l’utilisation d’un mélangeur DAC qui utilise des gobelets jetables de différentes tailles est le contrôle des lots. Il n’y a pas de taille de lot minimale, de sorte que les techniciens peuvent faire exactement ce qui est nécessaire selon l’application.

« Les Mélangeurs Hauschild SpeedMixers sont rapides, très efficaces, sans poussière et aucun nettoyage supplémentaire n’est nécessaire, ce qui réduit l’impact sur les employés et l’environnement », explique Fabio Boccola, PDG de Hauschild Engineering. « Le monde a besoin de meilleures batteries, et nous sommes fiers d’être impliqués dans de nombreuses nouvelles innovations. »®

Si vous souhaitez plus de renseignements sur ce sujet, n’hésitez pas à nous contacter dès maintenant.