De kern van elektrische voertuigen: ontwerp en productie van lithium-ionbatterijen Nederland

Gezien de exponentiële vraag naar ecologische duurzaamheid en verminderde CO2-uitstoot zijn elektrische voertuigen (EV’s) een belangrijk vooruitzicht geworden in de auto-industrie. Een van de belangrijkste technologieën achter deze transformatie is de Lithium-ionbatterij.

Hoe werkt het
Lithium-ionbatterijen zijn oplaadbare cellen die energie chemisch opslaan door lithiumionen heen en weer te pendelen tussen twee elektroden met verschillende elektrische ladingen. Bij het opladen verplaatsen lithiumionen zich van positieve naar negatieve elektroden; ze stromen in omgekeerde richting tijdens het ontladen. Deze uiterst efficiënte ombouw maakt ze perfect voor gebruik in elektrische voertuigen.

Ontwerp van lithium-ionbatterijen voor elektrische auto's
Ze ontwerpen lithium-ionbatterijen voor EV-toepassingen. Elektrolytformuleringen kunnen naast elektrodematerialen worden gewijzigd om de energiedichtheid te verbeteren. Tegelijkertijd moeten onderzoekers er ook hard naar streven om met nieuwe materialen te komen die als elektroden met een hogere capaciteit kunnen dienen. Bovendien heeft het BMS of het batterijbeheersysteem ook aandacht nodig, omdat het een belangrijke rol speelt bij het garanderen van de veiligheid door continue monitoring van de celcondities tijdens laad-/ontlaadcycli, wat onder meer helpt bij het voorkomen van overspannings- en onderspanningssituaties, waardoor de operationele levensduur van deze batterijen wordt verlengd.

Manufacturing Process
Het productieproces van een lithium-ionbatterij bestaat uit verschillende ingewikkelde stappen. Ten eerste moeten actieve materialen op de juiste manier worden voorbereid; daarom worden er slurrycoatings op stroomcollectoren aangebracht, gevolgd door drogen en samendrukken, waardoor elektrodevellen ontstaan. Een andere fase omvat het assembleren van deze met scheiders en elektrolyten in batterijcellen voordat ze dienovereenkomstig worden verpakt. Tenslotte worden dergelijke eenheden elektrochemisch geactiveerd totdat het gewenste prestatieniveau is bereikt.

Samengevat
Lithium-ionbatterijen worden beschouwd als het hart van volledig elektrische voertuigen, omdat er zonder hen geen significante transitie naar volledige elektrificatie in de auto-industrie wereldwijd zal plaatsvinden.