Droge kamers voor krachtige batterijen

De droogruimte systemen van Weiss Technik zorgen voor de hoogste kwaliteit bij de productie van lithium-ionbatterijen. De systeembouwer biedt op maat gemaakte en energie-efficiënte oplossingen, die kant-en-klaar in het gebouw worden geïntegreerd. In de aftersales ondersteunt Weiss Technik de klanten met een uitgebreide service.

De productie van lithium-ionbatterijen vereist een extreem droge ruimtelijke omgeving. Lithium reageert zeer sterk op vochtigheid. Zelfs bij lage luchtvochtigheid oxideert het, wat de capaciteit en prestaties van de batterij aanzienlijk vermindert. Daarom vindt de productie van de batterijcellen plaats in droogkamers, waarin de luchtvochtigheid tot een minimum wordt gereduceerd en de dauwpuntwaarden tot -70 graden Celsius kunnen bedragen.

Individuele complete oplossingen

De planning van een droogkamersysteem is een zeer complexe taak. Want zelfs de kleinste veranderingen in de luchtvochtigheid – bijvoorbeeld wanneer medewerkers praten of zweten – beïnvloeden de kwaliteit van de batterijcellen.

Als een van de toonaangevende bedrijven op het gebied van milieusimulatie profiteert Weiss Technik van decennia ervaring in het creëren van precies gedefinieerde klimatologische omstandigheden. Droogkamersystemen van Weiss Technik ontvochtigen de lucht tot een restwatergehalte van maximaal 0,0016 gram per kilogram lucht. Dit komt overeen met een dauwpunt van -70 graden Celsius. Weiss Technik ontwerpt de systemen op maat voor de processen van de klant en integreert ze kant-en-klaar in de gebouwstructuur. De focus ligt hierbij op een energie-efficiënte droging van de ruimte.

Gecoördineerde ontvochtigingsmaatregelen

Om de vereiste droge procesatmosfeer te garanderen, worden de droogkamers luchtdicht gescheiden van het omringende productiegebouw. In hun binnenkant heerst een lichte overdruk, die de kamer beschermt tegen indringing van vochtige buitenlucht.

De droging zelf gebeurt via twee ontvochtigingsmethoden: condensatie-ontvochtiging als voorstap en adsorptie-ontvochtiging. De condensatie komt overeen met de conventionele ontvochtiging door koeling. De droogkamersystemen van Weiss Technik koelen eerst de verse lucht in het productiegebied af, waarbij een groot deel van het vocht condenseert. In de tweede fase onttrekken speciaal gecoate droogwielen de resterende vochtigheid volgens het principe van adsorptie-ontvochtiging. De lucht in het productiegebied wordt continu ontvochtigd door, volgens een recirculatieprincipe, over de ontvochtigingsrotor te worden geleid.

Hoge efficiëntie door adsorptie-ontvochtiging

De adsorptie-ontvochtiging behoort tot de meest efficiënte systemen op de markt. Hiermee kan een continue ontvochtigingsproces worden gerealiseerd met dauwpuntwaarden tot -70 graden Celsius. Speciaal gecoate droogwielen onttrekken vocht uit de lucht tot de gewenste waarde. De te drogen lucht stroomt door een laag van vezelvlies, dat een structuur uit gebonden silicagel en metaalisilicaat bevat, en wordt ontvochtigd tot de benodigde dauwpuntwaarde. Een adsorptierad neemt het onttrokken vocht op. In tegenstroom wordt het in het silicagel geabsorbeerde vocht met hete regeneratielucht uitgeperst.

Systeembalans voor elke droogkamer

De productie van lithium-ionbatterijen vindt meestal plaats in individuele kamers met verschillende droogkamercondities. De kamers vereisen op maat gemaakte dauwpuntwaarden en zuiverheidsgraden. Daarnaast worden ze blootgesteld aan verschillende invloeden, zoals aanwezige medewerkers of gebruikte apparatuur. Het genereren van de benodigde, extreem droge procesatmosfeer kan tot wel 40% van de energie vereisen die nodig is voor de batterijproductie.

Het bepalen van de eisen voor de betreffende droogkamer en de systeembalans behoren tot de kerncompetenties van Weiss Technik. De systeembouwer realiseert droogkamersystemen die alle factoren in overweging nemen en een hoge energie-efficiëntie bieden.

Applicatiespecifiek geconfigureerde droogkamersystemen

De ervaring leert dat standaardproducten voor ruimte-droging vaak niet voldoen aan de complexe eisen. In tegenstelling tot de marktpraktijk ontwerpt en bouwt Weiss Technik daarom haar droogkamersystemen op maat voor het betreffende proces en de afzonderlijke droogkamer. Luchtontvochtigingsinstallaties van Weiss worden 'tailor-made' geconfigureerd en geoptimaliseerd. Op deze manier bereikt Weiss Technik effectieve en energiezuinige droogprocessen.

Systeemintegratie van kant-en-klare totaaloplossingen

Weiss Technik onderscheidt zich nog door een ander belangrijk prestatiekenmerk van haar concurrenten: het bedrijf is gespecialiseerd in het integreren van klimaatkamers in bestaande en nieuwe gebouwstructuren. De systeembouwer beschikt over de planning- en oplossingscompetentie om droogkamprojecten van A tot Z uit één hand te realiseren. Daarbij ligt de focus op de gebruikte apparatuur, de juiste bevoorrading van de kamers en de integratie in het systeem- en veiligheidsconcept van de klant.

Bij nieuwbouwprojecten voor de productie van batterijcellen levert Weiss Technik zowel de ontvochtigingstechniek als de architectuur van de droogkamer. Het uitzonderlijk brede dienstenpakket van het bedrijf omvat complete oplossingen voor droogkamermethoden, evenals ventilatie-, luchtzuiverings- en luchtontvochtigingssystemen met betrekking tot speciale klimatologische eisen. Nieuwe systemen kunnen zo tegen optimale kosten worden gerealiseerd. Weiss Technik neemt de volledige systeembouw voor haar rekening – van planning via uitvoering tot inbedrijfstelling. Al in de voorontwerpfase ondersteunen de ingenieurs de klant met deskundig advies en een hoge mate van dialoogbereidheid.

Omvattend servicepakket in de aftersales

Na ingebruikname staat Weiss Technik haar klanten met een uitgebreid servicenetwerk bij als een reactieve en competente partner. De service-helpdesk is 24/7 bereikbaar. Het centrale magazijn levert 's nachts en in dringende gevallen zijn goed opgeleide en ervaren servicetechnici binnen 24 uur ter plaatse. Reserveonderdelen voor de geïnstalleerde systemen zijn langdurig leverbaar.

Het dienstenaanbod varieert van regelmatige onderhouds- en kalibratiediensten tot lek- en veiligheidscontroles en retrofits van de systemen. Voor het onderhoud van de droogkamersystemen biedt Weiss Technik gestructureerde opties met basis-, premium- en volledige onderhoudspakketten.

Uit de praktijk:

Actuele droogkamersprojecten voor industrie en onderzoek

Batterijproductie in de automobielindustrie

Voor een autofabrikant realiseert Weiss Technik een uitgebreide totaaloplossing voor droogkamers inclusief systeemintegratie.

De autofabrikant gaf Weiss Technik de opdracht voor de droogtechniek in een nieuwe pilotfabriek voor de productie van lithium-ionbatterijen. De voltooiing van het droogkamersysteem staat gepland voor eind 2022. Eerder was er een succesvolle samenwerking bij de levering van een droogkamer voor een onderzoeksinstallatie in 2019.

Op ongeveer 3.000 m² bouwt Weiss Technik tien individuele kamers met deels verschillende droogkamercondities. De klimaatbeheersing van de kamers gebeurt gescheiden en autonoom, om een zo energie-efficiënt en economisch mogelijke productie te realiseren.

Weiss Technik ontwerpt en levert de droogkamer- en klimaatbeheersingssystemen met adsorptiedroger, klimaatregeling, evenals de cellen- en staalbouw inclusief wand en plafond, evenals sluizen, kanalen en leidingen. De installatie is gericht op maximale energie-efficiëntie, wat de Well-to-Wheel-balans van het productieproces merkbaar verbetert. Na voltooiing zal Weiss Technik het systeem onderhouden via regelmatige service en onderhoud.

Volledig systeem voor batterijonderzoek

Een ander op maat gemaakt droogkamersysteem voor de ontwikkeling en productie van lithium-ionbatterijen wordt momenteel door Weiss Technik in Noorwegen gebouwd. Opdrachtgever is een grote Scandinavische onderzoeksorganisatie.

In een nieuw opgezette competentiecentrum wil zij lithium-ionbatterijen onderzoeken en ontwikkelen voor toekomstige elektrische aandrijfsystemen. Weiss Technik ontwerpt en levert de cellenbouw en de op maat gemaakte luchtontvochtigingstechniek voor de circa 155 m² grote droogkamer. De doelstelling van de klant is een constante dauwpunttemperatuur in de ruimte van -42,5 graden Celsius bij maximale energie-efficiëntie. De installatie kan al medio 2022 in gebruik worden genomen.