La sécurité des batteries lithium-ion assurée grâce à nos hygromètres à miroir refroidi en Chine

D’importants fabricants chinois de batteries Lithium-Ion ont choisi les hygromètres à miroirs refroidis de précision S4000RS et le S8000 Integrale pour la surveillance des conditions environnementales de leurs ateliers de production.
Les solvants utilisés dans les électrolytes liquides des cellules Lithium-Ion sont particulièrement sensibles à la vapeur d’eau, et créent à son contact de l’acide fluorhydrique (HF). Cet acide, lorsqu’il est scellé à l’intérieur de la cellule, va éroder le film qui isole la cathode et l’anode, et peut alors éventuellement créer des court circuits, et dans certains cas, un incendie.

Conserver un air suffisamment sec dans l’atelier de production pour éviter la création d’acide fluorhydrique n’est pas aisé : l’humidité dégagée par le souffle ou la peau de l’opérateur peut facilement élever le niveau d’humidité au delà de la limite acceptable si les conditions ne sont pas strictement contrôlées.

Par conséquent, l’humidité est le paramètre le plus important à surveiller. La fabrication de batteries lithium doit être réalisée dans des conditions ambiantes extrêmement sèches pour assurer la meilleure qualité possible du produit fini.

Pour éliminer l’excès d’humidité dans l’atmosphère de l’atelier, un air très sec – environ -60°C de point de rosée – est envoyé d’un côté de la pièce et aspiré de l’autre côté pour créer un débit. En raison de l’humidité dégagée par les agents de production, le point de rosée en sortie de la pièce peut monter aux alentours de -40°Cdp. Des sécheurs rotatifs sont utilisés pour retirer et recycler le surplus d’humidité de l’air. L’environnement de l’atelier de production doit continuellement être surveillé avec la plus grande précision, puisque même les plus petites variations du niveau d’humidité dans la pièce peuvent détériorer la qualité et la sécurité des cellules produites.

Dans une usine de production en Chine, 15 hygromètres S4000RS ont été installés à plusieurs endroits du local pour surveiller le point de rosée. Sur un autre site, ce sont 8 S8000 Integrale qui sont utilisés. Ces instruments sont intégrés dans un système de contrôle qui modifie le débit de l’air en sortie des sécheurs en fonction du point de rosée mesuré. Si le niveau d’humidité ambiante dépasse la limite acceptable, l’instrument déclenche une alarme avertissant les opérateurs de la nécessité d’une intervention manuelle. Le S4000RS a été choisi pour cela en raison de sa précision de ±0.1°C point de rosée. Il est capable de mesures précises entre -85°C et +20°C de point de rosée, ce qui signifie qu’il est particulièrement fiable sur la plage de mesure clé pour cette application : -60 à -30°C point de rosée. Le S8000 Integrale est lui aussi approprié pour ce type d’application puisqu’il s’agit d’un appareil compact qui permet d’effectuer des mesures sans système de refroidissement supplémentaire. Son encombrement réduit est un critère de choix important dans les procédés de fabrication où l’espace est une problématique majeure.

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Date: 24 Juillet 2014
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Written & issued by Michell Instruments Ltd.