Operating in the lithium battery manufacturing environment

One of the critical focus areas for EV battery production is the manufacturing environment conditions. From initial raw materials to cell assembly the manufacturing conditions must be tightly controlled. This creates challenges for equipment manufacturers and operators alike. There are 3 main areas of critical consideration:

We understand these crucial requirements and have tested our equipment in dry rooms and dry test chambers. Our product designs have been adapted to eliminate potential premature wear items such as belts and pulleys, and replace them with direct drive motors. Drawing from our expertise and core competencies, Meech offers a tailored range of solutions to remove static charges and contamination, in order to deliver a zero faults forward approach at each application stage.

Operating in the lithium battery manufacturing environment -

Ultra Low Humidity & Constant Temperature

Lithium metal is extremely sensitive to even the smallest amounts of moisture in air and temperature inconsistencies in production.

The slightest exposure leads to reduced performance and impacts on reduced product life of Lithium-ion batteries.

Room temperature should be maintained at recommended levels, around 25°C (77°F), with tolerance of +/(-) 2°C (36°F) along with low dew points in the range of <1%.

The air change rate in the production room should be 20 to 50 air changes per hour while maintaining minimum fresh air introduction for positive room pressure and essential ventilation for operators.

Clean, Contamination-Free Air & Surfaces

- Contamination of any type into the battery materials or wound into the cell can lead to direct or soft electrical shortages – leading to end of line rejects or low battery range performance.

- ISO 8 cleanroom condition (or higher) is likely with major focus on contamination removal in the environment as well as on personnel.

Of course, contamination cannot always be removed and so there is still a risk of contamination and an impact on production yields. 

Problems and free particles can also be created within the processes of unwinding/winding, changeovers, coating, calendaring, slitting, stamping, laser cutting and more.  

All of these have potential to find their way into the anode/cathode/separator film layers.

Some contamination will be dry, free, unbound particles, while others will be moist, or bound contamination which is more difficult to remove.

Another risk area is toxic contamination from the coating materials as they are transferred over rollers, cut, wound and rolled – this can dissipate into the air and become a breathing hazard for the operator.

No Static Charges

Static charges within the manufacturing environment can lead to a number of problems:

EV battery components are very sensitive to static charges – components must be uncharged within the process.

Uncontrolled static charges will also affect the material flow and will cause material misbehaviour or failure.

If uncontrolled, static discharges (sparks) will create surface dendritic burns affecting the dielectric properties of the separator film – leading to inconsistent charge and discharge behaviours and product failure.

Static charges generated on insulative materials such as the separator film also attract particles adding to contamination risk problems.

Our Zero Faults Forward Approach

Az akkumulátorgyártási folyamat során számos olyan szakaszt azonosítottunk, amelyek hajlamosak a gyártósoron a szennyeződésre. A megfelelő megoldások alkalmazásával ezeken a pontokon gondoskodik arról, hogy ne legyenek gyenge láncszemek a termelési láncban. Az alábbiakban ezeket vizsgáljuk, és bemutatjuk megoldásainkat…

Pre-Coating

Prior to the coating stage of the copper/aluminium web, we recommend the use of a web cleaner on the substrate to remove any surface contamination that may impact the thickness and quality of the coated web. By removing the contamination at this stage, it ensure no unwanted particles are trapped within the layers, affecting the battery performance down the line.

Pre-Coating -
Coating Roller -

Coating Roller

To avoid the imprinting of any contamination from the roller itself to the substrate coating we suggest the use of either our CyClean-R which is ideal for use on a roller, or our contact RoClean. This will effectively clean the roller of any contamination to ensure there is no transmission to the web.

Pre-Calendering

During this stage, the web and coating layers are compressed together to the correct thickness, activating the coating on the web itself. Cleaning the web prior to this critical stage prevents contamination being trapped between the layers themselves.

Pre-Calendering -
Post-Slitting -

Post-Slitting

The slitting process can cause a lot of debris which can contaminate the coated web substrate. The use of a web cleaner at this stage ensures that the particles are removed from the surface of the web and filtered away from the operating atmosphere to avoid re-contamination.  With such a high risk of contamination at this stage, cleaning is imperative to avoid the risk of future electrical shortages and expensive rejects.

Post Electrode Cutting

Similar to the post-slitting stage, during electrode cutting, particles and debris can contaminate the web. In order to avoid this, web cleaning at this stage will clean the surface of the substrate, leading to clean and clear separation layers.

Post Electrode Cutting -
Winding -

Winding

At the winding process we suggest a number of solutions for the best results. Prior to winding, surface cleaning of the substrate is recommended to not trap contamination within the battery film wind. To overcome static issues, which can be both dangerous and extremely detrimental to the battery performance, effective static control should also be introduced. This will neutralise any static charges caused by the winding process.

Web Cleaning Solutions

With a range of specially designed contact and non-contact web cleaners available, Meech can deliver solutions for anode/cathode/separator film cleaning, for different web widths, tensions, locations and materials.

For more challenging ‘bonded’ contamination we offer a new battery cleaning range of brush surface type cleaners – with materials specially adapted for dry room applications.

CyClean-R™ Wide Web Non-Contact Web Cleaning System

CyClean-R™ Wide Web Non-Contact Web Cleaning System

Termékcsalád: Akkumulátorcellák szennyezés eltávolítása


Termékkód: CyClean-R Wide A CyClean-R a rendkívül népszerű CyClean érintésmentes szövegtisztító termékcsaládunk bővítése. A CyClean-R-t úgy terveztük, hogy megfeleljen a piacon egy olyan fejlett szövegtisztító rendszer iránti igénynek, amely a henger körül elhelyezkedő szövedékre is alkalmazható. Ezáltal a CyClean-R ideális számos alkalmazásban, különösen az alacsony feszültségű szövedékkel rendelkező alkalmazásokban. A CyClean-R speciális megoldást kínál az alacsony feszültségű szövedék tisztítására. A CyClean-R-t úgy tervezték, hogy a hengerre helyezhető legyen, ahol a legnagyobb a szövedék feszültsége, így megkerüli az alacsony feszültséggel járó problémákat, és mégis kiváló felülettisztítást biztosít. A fejlett számítási áramlástani technikával kidolgozott CyClean tisztítási technikát alkalmazza, miközben az alacsony feszültségű szövedékek okozta kihívásokat a hengeren történő tisztítással megkerüli. A készüléket a legújabb Hyperion 924IPS rudakkal szállítjuk, amelyek iparágvezető statikai eltávolítást kínálnak. A CyClean-R egyoldalas tisztítórendszerként kapható, de opcionálisan kétoldalas tisztító konfigurációban is felajánlható. A CyClean-R következetesen eltávolítja a száraz, nem kötött szennyeződéseket a szövedék felületéről (a részecskék eltávolítása 0,5 mikronig elérhető). A CyClean-R széles szövedékhez (200 mm – 699 mm) kétféle változatban kapható: fix rendszerrel vagy pneumatikus billenőnyílással. Így Ön kiválaszthatja az alkalmazásnak, a telepítésnek és a költségvetésnek leginkább megfelelő rendszert. A CyClean-R for wide web erősségének biztosítása érdekében a kialakításba egy carapace-t vezettek be, amely javítja a szerkezet merevségét a jobb teljesítmény érdekében. Ha nem biztos abban, hogy melyik rendszer lenne a legmegfelelőbb az Ön számára, kérjük, forduljon tanácsért ipari szakértőinkhez.
RoClean™-C Contact Web Cleaner

RoClean™-C Contact Web Cleaner

Termékcsalád: Akkumulátorcellák szennyezés eltávolítása


Termékkód: RoClean RoClean-C to najnowszy kontaktowy środek do czyszczenia wstęgi firmy Meech, zapewniający doskonałe wyniki czyszczenia powierzchni w przemyśle produkcji folii akumulatorowych, jak również w innych zastosowaniach wymagających wyjątkowych standardów czyszczenia. RoClean-C skutecznie czyści powierzchnię wstęgi poprzez zastosowanie zarówno kontroli statycznej jak i wydajnej szczotki walcowej z włosiem. Listwy jonizujące 924IPS neutralizują ładunki elektrostatyczne na wstędze, uwalniając zanieczyszczenia, podczas gdy wałki szczotkowe obracają się z prędkością pozwalającą na oczyszczenie powierzchni. Zanieczyszczenia są natychmiast odsysane do jednostki filtracyjnej AHU, aby uniknąć ponownego zanieczyszczenia powierzchni. Ponieważ RoClean-C jest umieszczony nad lub pod rolką prowadzącą na linii produkcyjnej, unika wszystkich problemów związanych z napięciem, aby zapewnić wysoki poziom czyszczenia powierzchni. W przypadku czyszczenia dwustronnego można zastosować na linii produkcyjnej dwie jednostki. Aby sprostać różnym potrzebom aplikacji, rolki szczotkowe RoClean-C są wymienne. Daje to możliwość zastosowania najbardziej odpowiednich mediów z włosia, aby sprostać potrzebom aplikacji i materiału, czy to delikatnej powierzchni, czy bardziej wymagającej aplikacji. Dzięki temu RoClean-C jest uniwersalny dla wielu instalacji i zmieniających się linii produkcyjnych.

Static Control Solutions

High performance DC ionisation bars are specified where frequency, voltage and polarity can all be fine-tuned to suit material, distance and residual charge.  These include EX versions in case of flammable environments. 

To safeguard operation and log performance these are often supplied with industry 4.0 SMART control – to program bar performance instantly, and record and monitor performance in real time.

DUFON Antisztatikus Bt.

A portalanítás és sztatikus felületvédelem kiemelt fontosságú területek a műanyag és nyomda iparban egyaránt. A MEECH cég által kinált ionizációs levegő függőnyök, vagy akár mobil ionizáló pisztolyok, ionizátorok kiemelkedő teljesítménnyel biztosítják az Ön számára is a maximális hatékonyságot és selejtszám csökkenést!

DUFON

Budapest, Gábor László utca 2 térkép

Nigel Taylor (magyar, angol) : +36 (30) 280-3334
Taylor Renáta (magyar, angol) : +36 (30) 343-8623

Lépjen velünk kapcsolatba