Spółka PowerCo planuje wprowadzenie całkowicie nowego procesu produkcyjnego ogniw akumulatorowych w swoich fabrykach w Europie i Ameryce Północnej. Nowa technologia ma znacząco zwiększyć wydajność produkcji przy jednoczesnym zachowaniu zasad zrównoważonego rozwoju. Na czym polega i jakie korzyści ma zapewnić to rozwiązanie?

Spółka zależna Grupy Volkswagen z siedzibą w Salzgitter w Dolnej Saksonii zamierza uprzemysłowić technologię powlekania ogniw na sucho (dry coating). Ma ona pozwolić na zmniejszenie zużycia energii o około 30 procent – wskazują wewnętrzne testy. PowerCo zamierza dalej rozwijać i uprzemysławiać tę technologię wraz z niemieckim specjalistą od maszyn drukarskich – Koenig & Bauer.

– Dysponujemy niezbędnym know-how i odpowiednimi ekspertami, aby przenieść produkcję ogniw na nowy poziom i zaoferować naszym klientom wysoką jakość w przystępnej cenie. Naszym celem jest przemysłowa produkcja zrównoważonych i przystępnych cenowo akumulatorów – powiedział Thomas Schmall, członek zarządu Grupy Volkswagen ds. technologii i przewodniczący rady nadzorczej PowerCo.

Na czym polega nowa technologia produkcji ogniw akumulatorowych?

Technologia dry coating umożliwia produkcję elektrod bez konieczności powlekania ich na mokro, a następnie suszenia, co ma pozwolić znacząco zmniejszyć koszty produkcji. Dzięki nowej procedurze najbardziej energochłonna część produkcji ogniw i stosowanie rozpuszczalników chemicznych nie będą już konieczne.

PowerCo już testuje i optymalizuje nową technologię na pilotażowej linii w jednym ze swoich laboratoriów w północnych Niemczech. Jako specjalista w dziedzinie druku, Koenig & Bauer opracuje maszynę do przemysłowego pokrywania proszkowego. Aby osiągnąć ten cel, PowerCo i Koenig & Bauer podpisały umowę o współpracy. Wspólnie opracują prasę rolkową do pokrywania proszkowego elektrod na skalę przemysłową.

Według szacunków PowerCo nowa technologia pozwoli zaoszczędzić nawet około 30 procent energii, a także 15 procent wymaganej powierzchni produkcyjnej, ma przełożyć się ograniczenie kosztów o setki milionów euro rocznie.

– Dry coating jest dla produkcji prawdziwym przełomem. Jeśli uda nam się uprzemysłowić ten proces, zapewni nam to wyjątkową pozycję na rynku i zdecydowaną przewagę konkurencyjną – powiedział Frank Blome, prezes PowerCo.

Proszek zamiast zawiesiny – specyfika procedury powlekania na sucho

Elektrody (katoda i anoda) są „centralnym elementem” ogniwa akumulatorowego, od nich zależy gęstość energii i wydajność akumulatora. W nowoczesnej, przemysłowej produkcji elektrod, materiały akumulatorowe są mieszane z dodatkami i rozpuszczalnikami do postaci zawiesiny. Następnie są one nanoszone na folie miedziane lub aluminiowe, suszone i kalandrowane.

Technologia dry coating pozwala na nanoszenie sproszkowanych materiałów bezpośrednio na folię, podobnie jak w przypadku drukowania. W rezultacie dwa z czterech etapów procesu produkcji elektrod staną się zbędne. Powłoka proszkowa może być nakładana na folię w niezwykle równomierny sposób, a uzyskana warstwa jest cienka jak włos. Gwarantuje to doskonałą gęstość energii i długi cykl życia, jednocześnie pozwalając na szybsze ładowanie akumulatorów.

Korzyści płynące z nowego rozwiązania

Nowa technologia zmniejsza wymaganą powierzchnię zakładu o 15 procent, co daje ogromne pole do oszczędności. W jednym budynku gigafabryki o mocy produkcyjnej 20 GWh rocznie można zaoszczędzić cztery równoległe linie powlekania i suszenia, co odpowiada powierzchni 7000 metrów kwadratowych. W rezultacie długość zakładu może zostać zmniejszona o około 100 metrów.

Brak konieczności obsługi energochłonnych pieców suszących i systemów ssących pozwoli zaoszczędzić energię odpowiadającą rocznemu zużyciu 40 000 prywatnych gospodarstw domowych. Co więcej, nie jest już konieczne stosowanie rozpuszczalników chemicznych, które muszą być poddawane pracochłonnemu recyklingowi przy wysokich kosztach energii w przypominających silosy wieżach poza zakładami.