Presses pour batterie

Le pressage isostatique est une technologie éprouvée pour la consolidation des poudres et la densification des matériaux solides. Les métaux, les céramiques, les composites et les plastiques bénéficient tous de l’utilisation du pressage isostatique pour densifier et éliminer les porosités et les vides.

Réduction de la résistance au moyen de la pression isostatique

Avec des pressions typiques allant de 800 à 6 000 bar (11 603 à 87 022 psi) et des températures pouvant grimper jusqu’à 2 000 °C (3 632 °F), le pressage isostatique a prouvé qu’il augmentait le contact entre les composants dans les cellules de batterie à l’état solide, ce qui entraîne une réduction de la résistivité et une augmentation de la densité de puissance. Le pressage isostatique est également utilisé pour la production de composants individuels qui sont nécessaires pour susciter le développement de futures technologies de batterie.

Les domaines d’application fréquents comprennent la compaction des céramiques, des matériaux à base de carbone et des électrolytes.

Battery presses

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Quintus Battery Presses for Solid-state Battery Research and Mass Production

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The Role of Isostatic Pressing in Large-scale Production of Solid-state Batteries

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Quintus Battery Presses for solid-state battery research and mass production
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Fournisseurs de services

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Véhicules

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Cela dépend de la conception des cellules ; pour un concept d’anode lithium-métal in situ (ou sans anode), Quintus propose une étape de compaction des cellules « poche » entières. Cela placerait la presse isostatique après l’empilage et la mise en poche.

La caractéristique du lot est un important sujet de discussion. Notre simulation montre que l’automatisation du chargement, du déchargement et de la compaction ne seront pas un défi dans la mise en œuvre de la compaction isostatique dans le processus global. De plus, la vitesse de l’empilage/enroulage limite la vitesse du processus avant la compaction.

Nous sommes ouverts à différentes approches, mais nous nous centrons plus sur le format des cellules « poche ». Les concepts comportant une anode de lithium-métal ou une anode de lithium-métal in situ sont très intéressants pour nous au niveau des essais de production. Nous sommes en train de tester chaque jour des systèmes d’électrolyte à l’état solide comportant des sulfures, des oxydes et des composites dans nos centres d’exploitation en Suède et aux États-Unis.

L’investissement en amont semble élevé, mais est plutôt faible si on le compare à d’autres machines utilisées aujourd’hui pour fabriquer des batteries. Les calculs avec un modèle de coûts réaliste que nous avons établi placent la compaction isostatique dans la zone inférieure du coût par kWh. Le modèle de calcul détermine différents paramètres, ceux qui ont un grand impact sont les dimensions des poches et la taille de l’enceinte, qui peuvent être adaptées aux préférences des clients.

La série de presses isostatiques à chaud pour batteries est capable de fournir des pressions allant jusqu’à 600 MPa, tout en atteignant des températures de 150 degrés Celsius (le fluide de pression peut être de l’eau ou de l’huile).

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