Nanopulver som behövs i tillverkningen av batterier kräver extremt säkra produktionsprocesser. Actemium har utformat en integrerad lösning till en av de ledande leverantörerna i branschen.

Batteritillverkning kräver många råvaror som litium, kadmium, nickel och grafit. Dessa komponenter används som beläggning på anoden och katoden utifrån vilka den reaktion äger rum som omvandlar kemisk energi till elektrisk energi.

”Hanteringen av nanopartiklar kräver ett mycket säkert system eftersom det är en stor risk att de kan tränga in i kroppen.”

Att använda ett pulver i nanopartikelform av dessa metaller innebär att man optimerar utbytesytan för de två elektroderna och därmed batteriets kapacitet. Men ”på industriell nivå kräver hanteringen av dessa nanopartiklar, varav de flesta är giftiga, ett mycket säkert system eftersom de har en hög kapacitet att tränga in i kroppen, dels via andningsvägarna men även genom huden”, säger Guillaume Lafay, chef och försäljningsingenjör på Actemium Saint-Etienne Process Solutions (ASEPS) inom VINCI Energies-koncernen.

För att garantera säkerheten för operatörerna hos en av huvudleverantörerna av dessa pulver i Europa, samtidigt som man kan garantera en optimal kvalitet har ASEPS utvecklat en särskild lösning för att samla in, överföra, dosera och förpacka dessa material.

Mycket stränga tekniska krav  

Tillverkningsprocessen för dessa pulver börjar med en reaktor som finfördelar komponenterna till nanopartikelstorlek. Det är vid utgången av denna reaktor som den kritiska hanteringen sker. ”Dessa pulver måste nämligen överföras till ett doseringssystem innan de förpackas, och förpackningarna måste förslutas hermetiskt och sedan slutligen passera genom en saneringssluss. Denna inerta vacuumprocess är förenad med mycket stränga tekniska krav”, förklarar Guillaume Lafay. 

Systemet som utvecklats av ASEPS gör det möjligt att hantera hela processen tryggt i  utformning, utförande, installation och idrifttagning, från reaktorn till doseringsstationen.

”Vi genomförde test- och utvärderingsfaser som gjorde det möjligt för oss att testa nya material såsom ett mikrodoseringssystem som vi utvecklat internt och där komplexiteten låg i hanteringen av flödet av dessa nanopulver vilket helt skiljer sig från pulver av större partikelstorlekar”, förklarar Actemiums chef. 

Detektering av läckor

Företaget inom VINCI Energies har också vidareutvecklat det pneumatiska systemet för överföring av pulver mellan reaktorn och doseringssystemet. ”Även här måste vi anpassa oss till den specifika karaktären hos dessa nanopartiklar, särskilt vad gäller slitage på kanalernas väggar, identifiering av möjliga retentionsområden och detektering av eventuella läckor i anläggningen.”

Inför framtida tillämpningar av lösningen för större volymer planerar ASEPS att inrätta ett slutet kretssystem för de gaser (kväve, argon) som används för inertiseringen av pulveröverföringen. ”Detta skulle minska mängden förbrukad gas”, säger Guillaume Lafay.

11/02/2021