PowerCo et VW annoncent des batteries plus abordables grâce au Dry Coating
20/06/2023
Filiale du groupe Volkswagen basée à Salzgitter, PowerCo SE prévoit d'introduire un processus de fabrication entièrement nouveau dans ses usines de production de cellules de batteries en Europe et en Amérique du Nord. Cette nouvelle technologie permettra d'améliorer considérablement l'efficacité et la durabilité de la production de cellules de batteries en grande quantité.
L'entreprise de batteries vise ainsi à industrialiser le procédé de "Dry Coating". Cette technologie permet de réduire la consommation d'énergie d'environ 30 %, et les essais internes ont déjà donné de bons résultats. En collaboration avec le spécialiste allemand des machines d'impression Koenig & Bauer AG, PowerCo poursuivra le développement et l'industrialisation de la procédure Dry Coating.
Pour atteindre cet objectif, PowerCo et Koenig & Bauer ont signé un accord de développement conjoint. Ensemble, ils développeront une presse à rouleaux pour le revêtement en poudre des électrodes à grande échelle. La procédure de revêtement à sec permet de fabriquer des électrodes sans les revêtir par voie humide et sans les sécher ensuite, ce qui génère des coûts élevés. Grâce à cette nouvelle procédure, la partie la plus énergivore de la fabrication des cellules et l'utilisation de solvants chimiques ne sont plus nécessaires. PowerCo teste et optimise déjà cette technologie sur une ligne pilote dans l'un de ses laboratoires du nord de l'Allemagne. Koenig & Bauer, spécialiste de l'impression, développera une machine pour le revêtement industriel par poudre.
Selon les estimations de PowerCo, la nouvelle technologie pourrait permettre d'économiser environ 30 % d'énergie et 15 % de l'espace au sol nécessaire, ce qui permettrait d'économiser des centaines de millions d'euros chaque année. Frank Blome, PDG de PowerCo SE : "Ce que la cellule à semi-conducteurs est pour le produit, le Dry Coating l'est pour la production - un véritable changement de donne. S'il est transposé à l'échelle industrielle avec succès, il nous donnera une position unique sur le marché et des avantages concurrentiels indéniables".
Les électrodes (cathode et anode) sont la "pièce maîtresse" de la cellule de la batterie, qui définit sa densité énergétique et les performances. Dans la production industrielle moderne d'électrodes, les matériaux de la batterie sont mélangés avec des additifs et des solvants liquides pour former une boue. Ils sont ensuite enduits sur des feuilles de cuivre ou d'aluminium, puis séchés et calandrés.
La procédure d'enduction à sec (Dry Coating) de PowerCo permet de calandrer les matériaux de base pulvérulents directement sur la feuille, comme dans le cas d'une procédure d'impression. Par conséquent, deux des quatre étapes du processus de fabrication des électrodes deviennent obsolètes. Le revêtement en poudre peut être appliqué sur la feuille de manière extrêmement fine et régulière, la couche obtenue étant aussi fine qu'un cheveu. Cela garantit une excellente densité d'énergie spatiale et un long cycle de vie, tout en améliorant la capacité de charge rapide de la batterie.
La nouvelle technologie réduit l'espace requis de 15 %, ce qui représente un énorme potentiel d'économie. Par bloc de construction d'une Gigafactory normale d'une capacité de production de 20 GWh, quatre lignes parallèles de revêtement et de séchage peuvent être économisées, ce qui représente une surface de 7 000 mètres carrés. Par conséquent, la longueur extérieure de l'usine peut être réduite d'environ 100 mètres. Le fait de ne pas avoir à faire fonctionner les fours de séchage et les systèmes d'aspiration, qui consomment beaucoup d'énergie, permettra d'économiser une quantité d'énergie équivalente à la consommation annuelle de 40 000 ménages.
En outre, il n'est plus nécessaire d'utiliser des solvants chimiques qui doivent être laborieusement recyclés à des coûts énergétiques élevés dans des tours de type silo à l'extérieur des usines.
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