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Batterie-Trockenräume

Batterie-Trockenräume

Die Produktion von Lithium-Batterien findet in Trockenräumen mit extrem niedriger Luftfeuchtigkeit statt. Die Raumgröße reicht von kleineren Laborumgebungen bis hin zu großflächigen Serienfertigungsanlagen.

Die Lithium-Batterietechnologie ist extremen Veränderungen unterworfen. Neue Materialien und Chemikalien werden tagtäglich getestet, um Kosten zu senken und der zunehmenden Nachfrage gerecht zu werden. Es ist unbedingt erforderlich, dass die Vorentwicklung, Batterieinnovation und die Hochleistungs-Batterieproduktion in speziell geplanten Trockenräumen mit extrem niedriger Luftfeuchtigkeit stattfindet. Die Forschung mit Hochenergie-Batteriezusammensetzungen wie Lithium-Ionen, Lithium-Eisenphosphat, Graphen und Festkörpern muss auf Grund der chemischen Feuchte-Empfindlichkeit in stabilen Umgebungen mit weniger als einem Prozent Luftfeuchtigkeit stattfinden.

Bei der exothermischen Reaktion zwischen Lithium und Wasser entsteht Hitze, die Lithiumhydroxid und Wasserstoff erzeugt. Diese Reaktionshitze kann unmittelbar zu einem Brand und einer potenziellen Explosion führen. Neben den wichtigen Sicherheitsaspekten ist die Minimierung der Feuchtigkeit durch die Zufuhr ultra-trockener Luft  mit extrem niedrigen Taupunkten notwendig, um eine hohe Produktausbeute, Produktqualität und -lebensdauer zu erreichen. Auch lassen sich Energieeffizienz und Lagerkapazitäten erhöhen. Da in Trockenräumen häufig brennbare Lösungsmittel eingesetzt werden, ist ein Abluftsystem wichtig zur Beseitigung der Lösemitteldämpfe.

Jede Trockenraum-Anwendung ist einzigartig. Durch Anwendungsmöglichkeiten in der Unterhaltungselektronik, bei Elektrofahrzeugen, Solarenergie und Grid-Storage gibt es eine große Breite an Produktionsprozessen zur Batterieherstellung. Neben den chemischen Eigenschaften müssen viele weitere Faktoren bei der Festlegung der Entfeuchtungsleistung eines Trockenraumes berücksichtigt werden. Das Luftentfeuchtungssystem muss kundenspezifisch, mit einer ausreichenden Trocknungsleistung zur Erhaltung der gewünschten Umgebungsbedingungen, entwickelt werden. Die meisten Batteriehersteller fordern, dass die durchschnittliche Feuchte stabil bei -40°C Taupunkttemperatur ( ½ % relativer Feuchte bei 22°C) oder manchmal auch niedriger gehalten wird.

 

Konstruktionsfaktoren bei der Luftentfeuchtung

  • Größe des Trockenraums

  • Art des chemischen Materials und der Prozesse

  • Infiltration von Umgebungsfeuchte

  • Personalaktivität im Trockenraum

  • Luftschleusen für Material und Personal

Munters Entfeuchtungssysteme sind speziell ausgelegt, um die Belange anspruchsvoller Batteriehersteller zu erfüllen, die exakte Taupunktkontrolle fordern, bei gleichzeitig niedrigem Energieverbrauch. Munters bietet als Marktführer in der Batterieindustrie seit mehr als 40 Jahren energieeffiziente Luftentfeuchtungssysteme und schlüsselfertige Trockenraumsysteme an.

 

Munters Entfeuchtungsrotor-Prinzip

Entfeuchtungsrotor-Prinzip

Das einfache wie geniale Prinzip unseres Entfeuchtungsrotors wurde vor mehr als 60 Jahren von Carl Munters entwickelt. Zwei Luftströme durchlaufen zeitgleich den sich langsam drehenden Rotor, der mit einem sehr wirkungsvollen Sorptionsmittel imprägniert ist. Der Prozessluftstrom wird entfeuchtet, während der andere den Rotor wieder trocknet und die angesammelte Feuchtigkeit abführt.

 

Batterie-Anwendungen

  • Unterhaltungselektronik (Mobiltelefone, Tablet PCs, Digitalkameras, Laptops)
  • Hybrid-Fahrzeuge / Elektrofahrzeuge
  • Stationäre Speichersysteme
  • USVs für Rechenzentren
  • Gabelstapler
  • Telekommunikation
  • Medizinische Geräte
  • Elektrowerkzeuge
  • E-Bikes, Rollstühle
  • Batterieforschung und -entwicklung

Fallstudien

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