Kiiresti kasvavatel elektriautode (EV) ja energia salvestamise turgudel on akude jõudlus ja töökindlus kõige olulisemad. Üks olulisemaid aku kvaliteeditegureid on niiskuse kontrolli all hoidmine tootmises. Liigne niiskus võib põhjustada keemilisi reaktsioone, mis võivad lühendada aku eluiga, suurendada isetühjenemist ja ohustada ohutust. Siin tulevad esiplaanile aku kuiva ruumi projekteerimine ja täppisprojekteeritud seadmed. Ettevõtete jaoks, et saavutada kõrge jõudlus, ei ole stabiilne kuiv ruum akude tootmiseks valik – see on vajadus.

Kuivate ruumide olulisus patareides

Liitiumioonakud on hügroskoopsed. Väga väikestes kogustes veeaur puutub kokku elektrolüüdis olevate liitiumsooladega, moodustades vesinikfluoriidhapet (HF), mis destabiliseerib aku sisemist struktuuri. Elektroodide ettevalmistamiseks, elementide kokkupanekuks ja elektrolüüdiga täitmiseks tuleb tagada äärmiselt madala õhuniiskusega keskkond, tavaliselt alla 1% suhtelise õhuniiskuse (RH).

Tööstusharu parimate tavade kohaselt on akutootmise kuivruum varustatud kontrollitud keskkonnaga, kus suhteline õhuniiskus on 1% või õhuniiskus alla 1% (kastepunkt alla -40 °C). See tagab stabiilsed tootmistingimused, vähendab saastumisohtu ja tagab akude ühtlase jõudluse.

Akude kuiva ruumi seadmete peamised komponendid

Tänapäeval koosnevad akutoitel töötavad kuivatusruumide seadmed keerukatest õhukuivatusseadmetest, ülitõhusatest HVAC-seadmetest ja ülitäpsetest jälgimisseadmetest. Olulised komponendid on:

• Adsorptsioonkuivatid– Süsteem kasutab õhust niiskuse eemaldamiseks ja äärmiselt kuiva keskkonna loomiseks patenteeritud kuivatusainet.
• Õhuringlussüsteemid– Õhuvool on hoolikalt kavandatud nii, et see ei tekitaks niiskustaskuid ja säilitaks ühtlased keskkonnatingimused.
• Niiskuse- ja temperatuuriandurid– Andmete reaalajas jälgimine on ülioluline kõikumiste ja ideaalsete tingimuste tuvastamiseks.
• Energia taaskasutussüsteemid– Kuna ülimadala õhuniiskusega keskkonnad vajavad tohutul hulgal energiat, vähendab energiasäästlik tehnoloogia tegevuskulusid.

Kui need tehnoloogiad kombineerida, pakuvad tänapäevased akukuivatusruumide seadmed täpsust ja energiasäästu.

Innovatsioonid kuivade ruumide akutehnikas

Tõhusa kuiva ruumi ehitamiseks on vaja enamat kui seadmeid – see nõuab akutoitel kuiva ruumi täielikku projekteerimist. Konfiguratsioon, õhuvoolumustrid, tsoneerimine ja materjalid on kõik tegurid, mis peavad olema hästi läbi mõeldud. Uute inseneristrateegiate eesmärk on nüüd disainide modulaarsus, mis laieneb vastavalt tootmisnõuetele.

Innovatsioonid on:

• Modulaarsed ja laiendatavad kuivruumid– Need võimaldavad tootjatel suurendada tootmisvõimsust ilma keerukate rajatiste ümberprojekteerimiseta.
• Energia optimeerimine– Nutikas HVAC-tehnoloogia ja soojustagastuslahendused vähendavad energiatarbimist 30%.
• Tehisintellektil põhinev jälgimine– Masinõpe tuvastab niiskustrende ja prognoosib hooldusvajadusi, vähendades seisakuid.

Kindel aku kuiva ruumi projekteerimisviis mitte ainult ei taga stabiilset keskkonnakontrolli, vaid vähendab ka tegevuskulusid ja suurendab tootmise efektiivsust.

Roll akude tootmises

Akude tootmiseks mõeldud kuiva ruumi kasutatakse selliste oluliste tootmisprotsesside ajal nagu elektroodide katmine, elementide kokkupanek ja elektrolüütide täitmine. Näiteks elektroodidega töötamisel reguleeritakse õhuniiskust nii, et ei toimuks ebavajalikke keemilisi reaktsioone. Samamoodi pakuvad kuivad ruumid elementide kokkupanekul tingimusi, mis hoiavad niiskustundliku materjali stabiilsena.

Kuna elektriautode nõudlus pidevalt kasvab, peavad tootjad suurendama tootmist ilma kvaliteedis järeleandmisi tegemata. See tähendab investeerimist maailmatasemel akukuivatusruumidesse, mis vastavad ülemaailmsetele jõudlus- ja ohutusstandarditele.

Tipptasemel kuivade ruumide lahenduste eelised

Uute kuivade ruumide tehnoloogiate eelised ulatuvad kvaliteedikontrollist endast kaugemale:

• Pikem aku tööiga ja ohutus– Vähendatud niiskusesisaldus pärsib parasiitseid kõrvalreaktsioone, mis suurendab toote töökindlust.
• Energiatõhusus– Kaasaegsed süsteemid taaskasutavad energiat ja juhivad õhuvoolu, vähendades seeläbi tegevuskulusid.
• Tööstusnõuetele vastavus– Kuivruumid on projekteeritud vastavalt ISO ja puhasruumide standarditele, et tagada toote reprodutseeritav kvaliteet.

Aku kuivainruumide insenerilahenduste integreerimine uusima tehnoloogiaga võimaldab tootjatel olla kursis nii keskkonnasäästlikkuse kui ka toimivusnõuetega.

Tulevased trendid

Akude tootmisel kasutataval kuivruumide tehnoloogial on roosiline tulevik, mida juhib kasvav automatiseerimine ja digitaliseerimine. Ennustav analüüs, asjade interneti integreerimine ja intelligentsed andurid võimaldavad tootjatel jälgida niiskust ja temperatuuri reaalajas. Energiatõhususele keskendumine toob kaasa ka soojuse taaskasutuse innovatsioonid ja taastuvenergia integreerimise.

Akutehnoloogia arenedes – nt tahkisakude väljatöötamisega – kasvab nõudlus ülitäpse keskkonnakontrolli järele pidevalt. Ettevõtted, kes investeerivad nüüd tipptasemel kuivade ruumide akuseadmetesse ja inseneritehnoloogiasse, on energiarevolutsiooni eesotsas.

Kokkuvõte

Akude tootmistööstuses valitseva konkurentsisurve tõttu on keskkonnakontroll esmatähtis. Kvaliteetsete, töökindlate ja ohutute akude tootmiseks on vajalik korralikult projekteeritud kuiva ruumi aku, mida toidavad tipptasemel kuiva ruumi seadmed ja mille on valmistanud oskuslikud kuiva ruumi tehnikud. Tulevikus on uuele kuiva ruumi tehnoloogiale spetsialiseerunud tootjad väga nõutud oma jõudluse, kulude kokkuhoiu ja keskkonnaohutuse poolest.