Sistemas de procesamiento de baterías

La tecnología de las baterías de estado totalmente sólido (ASSB) lleva años en desarrollo, ofreciendo mejoras significativas en seguridad, tiempos de carga y densidad energética. Quintus ha estado a la vanguardia de esta innovación, proporcionando soluciones avanzadas de prensado isostático para apoyar la producción de baterías de estado totalmente sólido desde el laboratorio hasta la fabricación a gran escala.

Ventajas del prensado isostático en caliente para el procesamiento de baterías

Varios retos han obstaculizado la comercialización de las baterías de estado totalmente sólido (ASSB), como la porosidad residual en los componentes, el contacto inadecuado de las partículas y los cambios en el volumen de las celdas durante la carga y la descarga. Sin embargo, el Prensado Isostático en Caliente (WIP) ha surgido como una solución crítica para abordar estos problemas.

Resistencia interna reducida

El WIP disminuye la resistencia interna reduciendo la porosidad y mejorando el contacto de las partículas, especialmente en los ASSB a base de sulfuro, donde disminuye la resistencia iónica de los límites del grano y la porosidad general.

Mayor vida útil

Al mejorar la densidad del material y la integridad estructural, el WIP aumenta la vida útil de los ASSB, garantizando un mejor rendimiento y estabilidad a largo plazo.

Eficacia Coulomb mejorada

El WIP optimiza la densidad y homogeneidad de las partículas, lo que se traduce en una mejor eficiencia de carga-descarga y una mayor eficiencia de Coulomb, a la vez que permite una sinterización a presión uniforme incluso en células multicapa.

Flexibilidad en los tamaños y geometrías de las células

El WIP puede procesar células de diversos tamaños y formas, aplicando presión y temperatura uniformes, superando los retos a los que se enfrentan otros métodos como el prensado uniaxial.

Categorías de producto

Prensas de batería

Prensas de batería

Principalmente utilizado en

Vehículos

Energía y generación eléctrica

Vehículos

Energía y generación eléctrica

Cómo ayudamos a nuestros clientes

Análisis de rendimiento y costes de la producción de baterías de estado sólido

Prensado isostático en caliente: Del laboratorio al piloto y a la producción de pilas de estado sólido

Análisis de rendimiento y costes de la producción de baterías de estado sólido

Prensado isostático en caliente: Del laboratorio al piloto y a la producción de pilas de estado sólido

Testimonios

“Using solid ceramics instead of liquid electrolytes in batteries is expected to increase safety, as well as energy density and charging capabilities. However, work with new layers of electrolyte materials indicates that the common uniaxial methods such as calendaring, or hot pressing, lead to insufficient electrode density and lower electrochemical performance. Therefore, warm isostatic pressing is labeled a key technology in creating sufficient particle-to-particle contact.

Additionally, the equipment (MIB 120) is manufactured to the latest ASME pressure vessel code for high pressure operation, ensuring the operators’ safety, which is paramount in my research group. With this equipment-supplier/academic-research strategic partnership, we will be able to achieve greater advancements for all-solid-state batteries and move towards commercialization at a faster pace.”

Professor Y. Shirley Meng, Ph. D.

Professor, University of Chicago Pritzker School of Molecular Engineering; Adjunct Professor, University of California San Diego Nanoengineering Department; and Chief Scientist, Argonne Collaborative Center for Energy Storage Science (ACCESS) at Argonne National Laboratory, USA

“Using solid ceramics instead of liquid electrolytes in batteries is expected to increase safety, as well as energy density and charging capabilities. However, work with new layers of electrolyte materials indicates that the common uniaxial methods such as calendaring, or hot pressing, lead to insufficient electrode density and lower electrochemical performance. Therefore, warm isostatic pressing is labeled a key technology in creating sufficient particle-to-particle contact.

Additionally, the equipment (MIB 120) is manufactured to the latest ASME pressure vessel code for high pressure operation, ensuring the operators’ safety, which is paramount in my research group. With this equipment-supplier/academic-research strategic partnership, we will be able to achieve greater advancements for all-solid-state batteries and move towards commercialization at a faster pace.”

Professor Y. Shirley Meng, Ph. D.

Professor, University of Chicago Pritzker School of Molecular Engineering; Adjunct Professor, University of California San Diego Nanoengineering Department; and Chief Scientist, Argonne Collaborative Center for Energy Storage Science (ACCESS) at Argonne National Laboratory, USA

Preguntas frecuentes

Aunque estamos abiertos a diferentes enfoques, nos centramos principalmente en el formato «pouch». A nivel de pruebas de producción, nos parecen muy interesantes los conceptos que incluyen ánodos de litio. En nuestros Centros de aplicación de Suecia y EE. UU probamos a diario sistemas de electrolitos de estado sólido con sulfuros, óxidos y resinas compuestas.

Depende del diseño de las celdas. Para diseños con ánodos de litio o sin ellos, Quintus propone la densificación de todas las celdas de tipo «pouch» mediante prensas isostáticas tras el apilado y el empaquetado.

A pesar de que la inversión inicial pueda parecer alta, en realidad es menor en comparación con otros sistemas que se utilizan en la actualidad para la fabricación de baterías. Según un modelo de costos realista, nuestros cálculos indican que el coste del prensado isostático por KWh es bajo. Este modelo se basa en varios parámetros, de entre los cuales, los más importantes son las dimensiones del empaquetado y el tamaño del recipiente, el cual se puede adaptar según las necesidades del cliente.

Las características del lote es un punto a tener en consideración. Nuestras simulaciones demuestran que la automatización de las tareas de carga, descarga y densificación no suponen un desafío para la implementación del prensado isostático en el proceso general. Además, la velocidad de apilado/bobinado limitan la velocidad del proceso antes de la densificación.

Centro de conocimiento

Optimización de las pilas de estado sólido a base de sulfuro procesadas mediante prensado isostático en caliente

Prensa Quintus Battery para la investigación de pilas de estado sólido

Quintus® Sistemas Monobloque MIB Prensas de Batería Compactas Superiores

La presión isostática en la investigación y producción de pilas de estado sólido

El papel del prensado isostático en la producción a gran escala de baterías de estado sólido

Prensas Quintus Battery para la investigación y producción en serie de baterías de estado sólido

Optimización de las pilas de estado sólido a base de sulfuro procesadas mediante prensado isostático en caliente

Prensa Quintus Battery para la investigación de pilas de estado sólido

Quintus® Sistemas Monobloque MIB Prensas de Batería Compactas Superiores

La presión isostática en la investigación y producción de pilas de estado sólido

El papel del prensado isostático en la producción a gran escala de baterías de estado sólido

Prensas Quintus Battery para la investigación y producción en serie de baterías de estado sólido

¿Necesita ayuda para elegir la prensa adecuada para su negocio?