Schone energie: Exyte stimuleert duurzame batterijproductie

Van het aandrijven van alledaagse apparaten zoals smartphones en laptops tot het mogelijk maken van de wereldwijde overgang naar hernieuwbare energie, emissievrij transport en duurzame mobiliteit, moderne batterijen zijn grotendeels een onmisbare hoeksteen van het dagelijks leven geworden. Gedreven door de visie om een betere toekomst te creëren, is Exyte zeer toegewijd aan de accu-industrie. Naarmate de wereldwijde markt en de vraag naar accu's blijft groeien, worden belangrijke maatstaven voor accu projecten, zoals tijdlijnen, kosten en duurzaamheid, steeds kritischer.

Energie- en kostenbesparingen zijn niet alleen doorslaggevend voor massaproductie, maar net zo belangrijk voor onderzoek naar en ontwikkeling van nieuwe batterijcellen op veel kleinere schaal. Exyte's nieuwste antwoord op deze oproep zijn Mini-Environments - kleine stalen cabines die individuele processtappen afdekken en functioneren als autonome, volledig geautomatiseerde mini-droogkamers die op het eerste gezicht lijken op eenvoudige poortgebouwen. Nog opvallender dan hun uiterlijk zijn de tastbare voordelen die ze bieden. "We zijn ervan overtuigd dat Mini-Environments de batterij-industrie in staat zullen stellen om het energieverbruik aanzienlijk te verminderen, de operationele kosten te verlagen en de algemene milieubalans te verbeteren", legt Nicole Neub uit, directeur van de Business Unit Battery Technology bij Exyte's dochteronderneming Exentec, een wereldwijde leverancier van geavanceerde cleanroom- en productieomgevingsoplossingen.

Droge lucht - de sleutel tot succes

Hoe wordt het energieverbruik verminderd? In tegenstelling tot de fabricage van batterijcellen in grote, open droge ruimtes, verminderen Mini-Environments de hoeveelheid droge lucht die nodig is door afzonderlijke productiestappen te isoleren binnen de kleine en daardoor makkelijker te reguleren omgevingen.

Neub, een ingenieur met een achtergrond in gespecialiseerde werktuigbouwkunde, legt uit: "De ontwikkeling en productie van batterijcellen vereisen beide een volledig droge omgeving die strikt wordt bewaakt en gecontroleerd. Factoren zoals vochtigheid en luchtstroom moeten worden beheerd en gereguleerd, omdat ze van invloed kunnen zijn op de kwaliteit en betrouwbaarheid van de geproduceerde batterijcellen."

Scheiding van mens en product

De taak om deze prestatie te leveren is even eenvoudig als moeilijk: mensen scheiden van het product - namelijk de batterijcellen. "Het grootste risico voor de droge ruimte zijn en blijven de mensen die erin werken," zegt Neub. "We moeten mensen zien als warme, vocht uitstotende objecten die door de productieruimte zweven en voortdurend het ideale klimaat verstoren waar ze ook gaan. Bij de ontwikkeling van de Mini-Environments hebben we ons vooral gericht op het verhelpen van deze verstoringen."

Game changer met een lange lijst voordelen

Maar de lijst met voordelen houdt niet op bij energiebesparing. "We zien deze technologie niet alleen als de toekomst voor het optimaliseren van gigafabrieken voor massaproductie, maar ook als een manier om onze klanten in de batterijsector te ondersteunen. Het stelt hen in staat om efficiënt en duurzaam onderzoek te doen naar nieuwe chemistries voor batterijcellen en deze op kleinere schaal te ontwikkelen voordat ze worden goedgekeurd voor markttoegang en massaproductie," zegt Neub enthousiast.

Momenteel loopt er een proefproject met dit doel aan het Duitse Karlsruhe Institute for Technology (KIT). In totaal vijf volledig geautomatiseerde, modulaire Mini-Environment cabines huisvesten de kritische processtappen voor het testen en ontwikkelen van nieuwe batterijcelchemie op kleine schaal. Het KIT gebruikt deze opstelling voor eigen onderzoek en biedt de faciliteit ook aan industriële partners aan.

"Het systeem van Mini-omgevingen dat we voor KIT hebben ontworpen, helpt de productie van kleine hoeveelheden cellen of componenten te vergemakkelijken met behulp van herconfigureerbare en aanpasbare productieomgevingen," legt Neub uit. In feite kunnen de cabines bij het KIT individueel worden geklimatiseerd, waardoor het systeem de vereiste dauwpunten van -50°C kan bereiken voor de verschillende productiestappen. "De omgevingen maken parallel maar toch individueel testen en ontwikkelen van nieuwe celchemistries mogelijk zonder dat er meerdere aparte laboratoria met verschillende klimaten nodig zijn," legt Neub uit.

Exyte is optimistisch over de toekomst en het potentieel van de Mini-omgevingen. "We zijn ervan overtuigd dat deze nieuwe technologie een game-changer kan zijn, vooral als het gaat om duurzaamheid, die voorop zou moeten staan bij alle innovaties die we ontwerpen en ontwikkelen," concludeert Neub.