Détection de fuites pour traçage d’électrolyte
Leak B-TRACER
Les électrolytes généralement utilisés dans la fabrication de batteries Lithium-ion sont caractérisés par la présence de COV (Composés Organiques Volatils). Le procédé de Détection de fuites (brevet déposé) développé par Marposs repose sur la vaporisation et l’extraction de COV des cellules en cas de fuite, puis sur le traçage et l’évaluation de leur présence dans la chambre à vide.
Leak B-Tracer est une station facilement réoutillable pour la détection de fuites sur divers types de cellules de batteries étanches lors des différentes opérations du processus d’assemblage, avant ou après la formation et le dégazage.
Avec des cellules de batterie installées dans la chambre de vide du détecteur, en présence d’une fuite le système génère la vaporisation des solvants et les extrait de la cellule, tout en estimant l’importance de la fuite au moyen d’un modèle approprié de spectromètre de masse.
Le Leak B-Tracer présente une robuste structure en profils en aluminium et une plaque de base, également en aluminium. La station est entourée de barrières de sécurité en Lexan avec une porte côté chargement/déchargement équipée d’un interrupteur de sûreté interverrouillé. L’armoire électrique, les instruments de mesure et le détecteur de fuite sont assemblés à la structure principale.
Le système automatique est équipé de :
- Deux plateaux inférieurs amovibles (pour le réoutillage manuel des différents formats de cellules), pouvant accueillir un lot de cellules de batterie. Les deux sont pourvus d'un joint d’étanchéité pour la chambre du vide, garantissant un positionnement précis des pièces et des composants de réduction de volume.
- Une coulisse horizontale pneumatique pour le transfert des plateaux inférieurs de gauche à droite et inversement (un plateau sera toujours en position de test pendant que l’autre sera en position de chargement/déchargement, un sur la gauche et un sur la droite du dispositif).
- Une structure-pont en position centrale avec capot supérieur amovible (pour le réoutillage manuel des différents formats de cellule) pour fermer la chambre du vide lorsqu’un plateau inférieur s’élève.
- Un élévateur pneumatique pour faire monter et descendre le plateau inférieur en position de test, et pour fermer et ouvrir la chambre du vide avec le capot supérieur.
La quantité et le type de cellules à tester sont aisément modifiables en cas de nouvelles exigences par un réoutillage manuel des deux plateaux inférieurs, faisant du Leak B-Tracer un outil indiqué pour tester tout type de cellule (prismatique, cylindrique, bouton,poche).
Le système fonctionne avec tout type d’électrolyte (DMC, EMC, PP, ...)
De plus, en utilisant la procédure d’analyse AMU (Atomic Mass Unit) , ce système peut identifier aisément la bonne valeur d’AMU pour tracer le solvant sans en connaître la formule.
Le Leak B-Tracer est équipé d’une solution Marposs « Fast Response System », composé d’un spectromètre de masse connecté à un ordinateur industriel Marposs Merlin Plus et un logiciel Marposs « SOLT » pour la gestion des cycles de mesure et le stockage en local des données de test.
L’IPC peut aussi être utilisé pour le stockage local des données et les statistiques.
Pour chaque pièce testée, les données ci-après peuvent être stockées sur le système de stockage local de l’IPC :
- Date et heure du test
- Résultat (conforme ou rejeté)
- Valeur de pression de test actuelle
- Valeur de fuite
- Paramètres de test (pression de test et limite de rejet)
Un test périodique de l’état des joints et des instruments sera effectué en utilisant une pièce « Master Leak » certifiée..
Le Master Leak, conçu avec une valeur de fuite proche de la limite de rejet demandée sera rempli avec le solvant utilisé pour le traçage de l’électrolyte des cellules de batterie. Il sera inséré manuellement par l’opérateur si un cycle d’étalonnage est nécessaire pour vérifier la fonctionnalité du système sans avoir à étalonner le système de mesure.
L’intégration d’un Système de détection sommaire de fuites, pour réduire le temps de cycle sur cellules avec fuites importantes, protège aussi le spectromètre de masse de la contamination due à la forte concentration de solvant en phase de test.
Usage prévu :
• Recherches de fuite sur prototypes et chaînes pilotes
• Tests hors ligne et analyse SPC
• Re-contrôle d’un lot de rebut suite à tests en production de masse
Les compétences de Marposs en Méthodes de traçage d’électrolyte combinées à son savoir-faire en automatisation permettent d’offrir des solutions d’intégration de cette technologie aux chaînes de production de cellules de batteries qui répondent aux exigences de temps de cycles les plus sévères.
- Les tests s’appliquent à tout type de cellule (bouton, cylindrique, prismatique ou poche), à travers un système simple de réoutillage de la chambre de vide
- Test réalisable à toute étape du processus, même après remplissage de l’électrolyte et fermeture hermétique
- Test adapté à différents types d’électrolyte
- Procédure de test rapide
- Recherche de fuite sommaire pour prévenir la contamination
- Dimension max. chambre : Largeur 280 mm x Profondeur 160 mm x Hauteur 250 mm
- Temps de cycle typique : plage de15 à 60 (*) secondes
- Type d’électrolyte : DMC – EMC – DEC – MB – EA – EC – PP – PC – etc..
*selon le type, la taille et le nombre de cellules
- Test sur cellules cylindriques et boutons
Des outillages différents, conçus en fonction de la taille de la cellule, peuvent être fournis.
- Test sur cellules prismatiques
Des outillages différents, conçus en fonction de la taille de la cellule, peuvent être fournis.
- Test sur cellules poches
Pour le test de cellules poches, l’implémentation de la méthode implique l’utilisation d’un outillage spécial. La cellule doit être solidement maintenue pendant le test afin d’éviter que la poche gonfle dans la chambre à vide. Ce test permet de rechercher la présence de fuite sur les points particulièrement critiques de soudures sur toute la longueur du bord de la cellule.
