La demande mondiale de lithium ne cesse d’augmenter depuis plusieurs années et cette croissance devrait être encore plus forte dans les années à venir. Depuis l’introduction des batteries Li-ion en 1991, le marché des batteries lithium-ion a connu une croissance exponentielle et était évalué à 45,3 milliards de dollars en 2020. Il devrait connaître une croissance de plus de 50% d’ici les 10 prochaines années.

Cet article est tiré d’un numéro du magazine dédié aux fluides Eureka Flash Info! Lisez et téléchargez tous les numéros sur le site internet d’Eureka Flash Info

Une majeure partie de la consommation de lithium est liée à la fabrication des batteries utilisées dans le secteur des équipements portables (téléphones, ordinateurs, outillage…), dans le stockage d’énergies renouvelables et dans les transports électriques (vélos, voitures, trottinettes…).

La qualité et la pureté des matériaux utilisés associé à une composition chimique optimale donneront à la batterie lithium la meilleure autonomie et les meilleures performances possibles. PCM croit fermement au marché des nouvelles énergies et a donc élaboré une réponse adaptée à ce marché.

Les pompes PCM sont parfaitement adaptées pour le transfert de fluides visqueux et fragiles et respectent totalement la qualité et les caractéristiques des fluides. Elles produisent un très faible cisaillement et fonctionnent sans pulsations. Elles s’adaptent à de multiples process et tout particulièrement aux process qui exigent régularité et précision telle que le dosage et l’enduction des solutions de lithium.

 Process de fabrication

La production de batterie est un processus long qui se déroule en plusieurs étapes (voir le schéma ci-dessous) :

• Synthèse des matériaux : Les matières premières liées à la fabrication des électrodes sont d’abord stockées dans différentes cuves.
• Préparation des encres : Les matériaux actifs sont ensuite mélangés à un liant et un carbone conducteur dans des cuves pour obtenir une encre de couleur noire. Cette encre est ensuite mélangée à un solvant NMP (N-Methyl-2-Pyrrolidone) afin d’améliorer l’efficacité des batteries.
• Transfert : L’encre de lithium mélangée est acheminée jusqu’à une unité d’enduction.
• Dosage : Cette encre est ensuite enduite de façon linéaire sur des films métalliques (cuivre, aluminium…). Ce dosage doit être précis afin de respecter une épaisseur constante pour garantir une bonne quantité de lithium nécessaire au bon fonctionnement de la batterie.
• Assemblage de la batterie : Les électrodes sont stockées et assemblées dans le corps de la batterie avec les séparateurs et l’électrolyte.

L’enduction de solution de lithium sur les films métalliques nécessite une extrême précision dans le dosage afin d’assurer une quantité constante de matière déposée. La performance et la durée de vie de la batterie sont très étroitement liées à la qualité de la matière déposée sur le film.

Le produit ne doit absolument pas être contaminé par quelques particules que ce soient. L’utilisation d’une bielle flexible est donc nécessaire afin d’éviter que le produit n’entre en contact avec des huiles ou graisses.

La solution PCM

Pour le transfert des différents matériaux :

Les pompes Moineau™ sont parfaitement adaptées pour transférer les fluides abrasifs et moyennement visqueux: le process mécanique de type Moineau™ étant construit avec une bielle flexible afin de limiter la perte de matière.

Pour le dosage et l’enduction de solution de lithium sur un film métallique :

Le débit étant proportionnel à la vitesse, les pompes Moineau™ permettent également un dosage facile et précis: le process mécanique de type Moineau™ permet d’assurer un débit constant et sans pulsations. La technologie Moineau™ apporte la fiabilité nécessaire à la fabrication des électrodes pour batterie.