Industria

Bombas de vacío para la fabricación de baterías

En la fabricación de celdas de iones de litio, varios pasos necesitan vacío: mezclar la pasta de electrodos sin burbujas, secar los electrodos, llenar el electrolito, aspirar los gases de formación, sellar las celdas y comprobar su estanqueidad, hasta llegar al reciclaje. Leybold describe que el vacío hace posibles algunos pasos de la fabricación de celdas y que en otros mejora la pureza, la calidad y la seguridad. Esta página forma parte del sector Energía. A continuación puede ver qué series indican los propios fabricantes para estas tareas: 641 modelos de 5 fabricantes.

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Principio de funcionamiento de una bomba de vacío de paletas rotativas lubricada con aceite: la tecnología con más modelos en esta página. A la página de la tecnología

En resumen

Fabricación de baterías: bombas de vacío – lo esencial

  • Velocidad de bombeoPara la producción de baterías de litio, Busch menciona R5 RA con 20–840 m³/h y una presión final de 0,1 hPa (0,5 hPa con lastre de gas y 0,1 hPa sin él), además de COBRA NC/NX y MINK MM/MV.
  • Secado de electrodosPara el secado al vacío de las bobinas de electrodos, Leybold indica de 12 a 30 horas por lote; se eliminan la humedad y el disolvente NMP.
  • Llenado de electrolitoLeybold describe la evacuación y el llenado parcial repetidos para lograr una humectación completa a un mínimo de aprox. 0,01 mbar y menciona para ello DRYVAC.
  • Protección contra explosionesPara baterías de iones de litio, Edwards menciona GXS, EDS, EXS, nES y nXDS, así como la versión ATEX nES Ex, para la mezcla sin burbujas, el secado y el sellado.

Aplicaciones

Fabricación de baterías: para qué se usan las bombas de vacío

Para cada aplicación: qué aporta el vacío y qué series indican los fabricantes para ella. Los datos proceden de las páginas de los propios fabricantes.

Mezcla de la pasta de electrodos (slurry)

La pasta del ánodo y del cátodo se mezcla y se desgasifica al vacío para que no queden burbujas de aire: así lo describen Atlas Copco y Leybold. Para la mezcla del slurry, Busch menciona R5 RA y COBRA NC/NX y, en su buscador de productos, también MINK; Leybold menciona TRIVAC, SOGEVAC, VARODRY y CLAWVAC, y Pfeiffer Vacuum HiScroll y HiLobe. Edwards menciona la mezcla sin burbujas con GXS, EDS, EXS, nES y nXDS.

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Secado de electrodos

En el secado de los electrodos se extraen disolventes y humedad, por lotes o de forma continua (Atlas Copco). Para el secado al vacío de las bobinas de electrodos, Leybold indica de 12 a 30 horas por lote (se eliminan la humedad y el NMP) y menciona las series VARODRY, LEYVAC, DRYVAC y RUVAC. Para el secado suave del slurry, Busch menciona R5 RA y COBRA NC/NX, y Pfeiffer Vacuum HiLobe, ACP, DuoVane y HiScroll.

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Llenado de electrolito

La celda se evacúa y después se llena al vacío (Busch). Leybold describe la evacuación y el llenado parcial repetidos para lograr una humectación completa a un mínimo de aprox. 0,01 mbar y menciona DRYVAC. Busch menciona R5 RA, COBRA NC/NX y MINK MM/MV, y Pfeiffer Vacuum ACP y HiScroll; Atlas Copco describe el llenado y la desgasificación como un único paso que llena las celdas y elimina los gases atrapados.

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Desgasificación después de la formación

Según Leybold, después de la formación la celda se perfora en la cámara de vacío y el gas se bombea; Leybold menciona DRYVAC. Busch describe la eliminación de burbujas de aire del electrolito con R5 RA y COBRA NC/NX. Pfeiffer Vacuum menciona la aspiración de los gases de formación y, para la desgasificación, HiLobe.

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Sellado de celdas y termoformado de la lámina pouch

Atlas Copco describe el cierre al vacío sin aire ni humedad residuales, y Edwards menciona el sellado con GXS, EDS, EXS, nES y nXDS. Según Leybold, la lámina pouch se conforma al vacío; para ello Leybold menciona VARODRY, SOGEVAC y CLAWVAC.

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Prueba de estanqueidad y prueba al final de la línea

Leybold describe la prueba de fugas con helio de la celda terminada y menciona PHOENIX, SCROLLVAC, VARODRY y TRIVAC. Para la detección de fugas y la prueba al final de la línea, Busch menciona COBRA, PANDA y R5 y, en su buscador de productos, también MINK. Pfeiffer Vacuum menciona A 100/200 L, ACP, DuoVane, HiLobe y HiScroll.

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Reciclaje de baterías

Busch describe el reciclaje de baterías de litio como trituración, secado y destilación al vacío: el aire se aspira de la trituradora y se sustituye por nitrógeno, y el electrolito se evapora mediante calor y vacío y se separa mediante destilación al vacío. Busch indica una tasa de reciclaje superior al 90 % y las series R5, HUCKEPACK, COBRA, DOLPHIN, MINK, PANDA y PUMA. Para el reciclaje, Pfeiffer Vacuum menciona ACP y HiLobe.

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Impregnación, apilado y manipulación

Busch describe la impregnación, que asegura el contacto entre el electrodo y el electrolito, con R5 RA y COBRA NC/NX. Según Leybold, en el apilado las pinzas de vacío posicionan el ánodo, el separador y el cátodo; para ello Leybold menciona el sistema centralizado VACUBE y, para elevadores por vacío, SOGEVAC, NOVADRY NDi y CLAWVAC CPi.

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Fabricantes y series

Fabricación de baterías: 5 fabricantes, 47 series

Se indican las series que el propio fabricante menciona para esta industria. «Mostrar solo …» aplica el filtro del resumen de productos.

Resumen de productos

Fabricación de baterías: los 641 modelos comparados

Con los filtros de la izquierda puede acotar la selección: por fabricante, tecnología y valores característicos de los modelos, a 50 o 60 Hz.

Atlas Copco Serie AWC 9 modelos

AWC 30Velocidad de bombeo 27 m³/h 50 Hz32 m³/h 60 HzPresión final 33 mbarPotencia nominal del motor 1,1 kW 50 Hz1,5 kW 60 HzVariantes 6
AWC 50Velocidad de bombeo 52 m³/h 50 Hz62 m³/h 60 HzPresión final 33 mbarPotencia nominal del motor 1,5 kW 50 Hz2,4 kW 60 HzVariantes 6
AWC 80Velocidad de bombeo 80 m³/h 50 Hz96 m³/h 60 HzPresión final 33 mbarPotencia nominal del motor 3 kW 50 Hz4 kW 60 HzVariantes 6
AWC 110Velocidad de bombeo 110 m³/h 50 Hz130 m³/h 60 HzPresión final 33 mbarPotencia nominal del motor 3,85 – 4 kW 50 Hz6,3 kW 60 HzVariantes 9
AWC 160Velocidad de bombeo 165 m³/h 50 Hz185 m³/h 60 HzPresión final 33 mbarPotencia nominal del motor 4 kW 50 Hz5,5 – 6,3 kW 60 HzVariantes 15
AWC 220Velocidad de bombeo 230 m³/h 50 Hz265 m³/h 60 HzPresión final 33 mbarPotencia nominal del motor 5,5 kW 50 Hz7,5 – 8,2 kW 60 HzVariantes 15
AWC 290Velocidad de bombeo 280 m³/h 50 Hz310 m³/h 60 HzPresión final 33 mbarPotencia nominal del motor 7,5 kW 50 Hz11 – 12,6 kW 60 HzVariantes 15
AWC 390Velocidad de bombeo 400 m³/h 50 Hz420 m³/h 60 HzPresión final 33 mbarPotencia nominal del motor 11 kW 50 Hz15 – 16,5 kW 60 HzVariantes 15
AWC 500Velocidad de bombeo 500 m³/h 50 Hz535 m³/h 60 HzPresión final 33 mbarPotencia nominal del motor 15 kW 50 Hz18,5 kW 60 HzVariantes 15

Atlas Copco Serie AWS 22 modelos

AWS 180Velocidad de bombeo 168 m³/h 50 Hz202 m³/h 60 HzPresión final 33 mbarPotencia nominal del motor 5,5 kW 50 Hz7,5 kW 60 HzVariantes 6
AWS 280Velocidad de bombeo 246 m³/h 50 Hz290 m³/h 60 HzPresión final 33 mbarPotencia nominal del motor 7,5 kW 50 Hz11 kW 60 HzVariantes 6
AWS 360Velocidad de bombeo 340 m³/h 50 Hz412 m³/h 60 HzPresión final 33 mbarPotencia nominal del motor 11 kW 50 Hz15 kW 60 HzVariantes 6
AWS 450Velocidad de bombeo 450 m³/h 50 Hz535 m³/h 60 HzPresión final 33 mbarPotencia nominal del motor 15 kW 50 Hz22 kW 60 HzVariantes 8
AWS 600Velocidad de bombeo 600 m³/h 50 Hz700 m³/h 60 HzPresión final 33 mbarPotencia nominal del motor 18,5 kW 50 Hz30 kW 60 HzVariantes 8
AWS 800Velocidad de bombeo 750 m³/h 50 Hz888 m³/h 60 HzPresión final 33 mbarPotencia nominal del motor 22 kW 50 Hz30 kW 60 HzVariantes 8
AWS 1100Velocidad de bombeo 1.080 m³/h 50 Hz1.320 m³/h 60 HzPresión final 33 mbarPotencia nominal del motor 37 kW 50 Hz45 kW 60 HzVariantes 8
AWS 1300Velocidad de bombeo 1.230 m³/h 50 Hz1.452 m³/h 60 HzPresión final 33 mbarPotencia nominal del motor 37 kW 50 Hz55 kW 60 HzVariantes 8
AWS 1600Velocidad de bombeo 1.700 m³/h 50 Hz2.000 m³/h 60 HzPresión final 33 mbarPotencia nominal del motor 45 kW 50 Hz75 kW 60 HzVariantes 8
AWS 2500Velocidad de bombeo 2.450 m³/h 50 Hz2.780 m³/h 60 HzPresión final 33 mbarPotencia nominal del motor 75 kW 50 Hz90 kW 60 HzVariantes 8
AWS 3300Velocidad de bombeo 3.200 m³/h 50 Hz3.840 m³/h 60 HzPresión final 33 mbarPotencia nominal del motor 75 kW 50 Hz110 kW 60 HzVariantes 8
AWS 3800Velocidad de bombeo 3.750 m³/h 50 Hz4.520 m³/h 60 HzPresión final 33 mbarPotencia nominal del motor 90 kW 50 Hz132 kW 60 HzVariantes 8
AWS 5500Velocidad de bombeo 5.300 m³/h 50 Hz5.850 m³/h 60 HzPresión final 33 mbarPotencia nominal del motor 160 kW 50 Hz185 kW 60 HzVariantes 8
AWS 6500Velocidad de bombeo 6.510 m³/h 50 HzPresión final 33 mbarPotencia nominal del motor 169 kW 50 HzVariantes 8
AWS 8000Velocidad de bombeo 8.100 m³/h 50 HzPresión final 33 mbarPotencia nominal del motor 200 kW 50 HzVariantes 8

Atlas Copco Serie DBD 6 modelos

Atlas Copco Serie DBDt 17 modelos

Atlas Copco Serie DBS 29 modelos

Atlas Copco Serie DBSt 12 modelos

Atlas Copco Serie DRB 4 modelos

Atlas Copco Serie DWS 3 modelos

Atlas Copco Serie DWS VSD+ 6 modelos

Atlas Copco Serie DZS VSD+ 5 modelos

Atlas Copco Serie GHS VSD+ 21 modelos

Atlas Copco Serie GVD 13 modelos

Atlas Copco Serie GVS VSD+ 4 modelos

Atlas Copco Serie LRP VSD+ 3 modelos

Atlas Copco Serie ZRS 5 modelos

Busch Serie COBRA Industry 36 modelos

Busch Serie COBRA Semicon 22 modelos

Busch Serie DOLPHIN 70 modelos

Busch Serie HUCKEPACK 4 modelos

Busch Serie MINK 32 modelos

Busch Serie PANDA/PUMA 26 modelos

Busch Serie R5 58 modelos

Busch Serie SAMOS 31 modelos

Busch Serie SECO 10 modelos

Busch Serie TYR 16 modelos

Edwards Serie EDS 3 modelos

Edwards Serie EXS 11 modelos

Edwards Serie GXS 10 modelos

Edwards Serie nES 8 modelos

Edwards Serie nES Ex 5 modelos

Edwards Serie nXDS 4 modelos

Leybold Serie CLAWVAC 5 modelos

Leybold Serie DRYVAC 9 modelos

Leybold Serie ECODRY 5 modelos

Leybold Serie NOVADRY 4 modelos

Leybold Serie RUVAC WA/WAU 8 modelos

Leybold Serie RUVAC WH/WHU 7 modelos

Leybold Serie RUVAC WS/WSU 8 modelos

Leybold Serie SCREWLINE 2 modelos

Leybold Serie SCROLLVAC 5 modelos

Leybold Serie SOGEVAC 23 modelos

Leybold Serie TRIVAC 20 modelos

Pfeiffer Vacuum Serie A 100/200 L 3 modelos

Pfeiffer Vacuum Serie ACP 4 modelos

Pfeiffer Vacuum Serie DuoVane 12 modelos

Pfeiffer Vacuum Serie HiLobe 17 modelos

Pfeiffer Vacuum Serie HiScroll 4 modelos

Comparación de modelos

Los modelos que un fabricante ya no tiene en su gama actual figuran en su sección «Modelos descatalogados».

Selección

Fabricación de baterías: cómo elegir la bomba de vacío

Lo que los fabricantes destacan para el uso en esta industria.

Disolventes y humedad

En el secado, Leybold menciona el NMP y la humedad de las bobinas de electrodos, y Busch la humedad y los disolventes, que se eliminan de forma suave. La bomba debe procesar estos vapores durante 12 a 30 horas por lote (Leybold).

Presión final según el paso

Busch indica 0,1 hPa de presión final para R5 RA, y Leybold un mínimo de aprox. 0,01 mbar para el llenado de electrolito. La presión necesaria depende del paso de fabricación: pregunte por la presión de proceso antes de elegir una serie.

Protección contra explosiones e inertización

Para baterías de iones de litio, Edwards menciona la versión ATEX nES Ex. En el reciclaje, Busch describe que el aire se aspira de la trituradora y se sustituye por nitrógeno.

Lastre de gas

Para R5 RA, Busch indica una presión final de 0,5 hPa con lastre de gas y de 0,1 hPa sin él. El lastre de gas ayuda a la bomba a transportar vapores sin condensación: con humedad y disolventes, un criterio para la selección.

Preguntas frecuentes

Fabricación de baterías: preguntas frecuentes sobre bombas de vacío

¿Qué bomba de vacío se utiliza para la fabricación de baterías?

Para la producción de baterías de litio, Busch menciona R5 RA (20–840 m³/h, presión final de 0,1 hPa), COBRA NC/NX y MINK MM/MV. Leybold menciona TRIVAC, SOGEVAC, VARODRY, CLAWVAC, VACUBE, LEYVAC, DRYVAC, RUVAC, PHOENIX y SCROLLVAC. Atlas Copco menciona GHS VSD+, DWS VSD+, GVS VSD+ y DWS 200–500; Edwards, GXS, EDS, EXS, nES, nES Ex y nXDS; Pfeiffer Vacuum, A 100/200 L, ACP, DuoVane, HiLobe y HiScroll. La serie adecuada depende del paso de fabricación.

¿Para qué necesita vacío la fabricación de celdas de iones de litio?

Pfeiffer Vacuum enumera: mezclar sin burbujas, secar los electrodos, llenar el electrolito, aspirar los gases de formación, prueba al final de la línea y prueba de fugas, y reciclaje. Atlas Copco describe un entorno controlado, con poco aire y pocos gases, en varios pasos de fabricación. Leybold describe que el vacío hace posibles algunos pasos de la fabricación de celdas y que en otros mejora la pureza, la calidad y la seguridad.

¿Cómo se mezcla el slurry de electrodos al vacío?

La pasta de electrodos se mezcla y se desgasifica al vacío para que no queden burbujas de aire en la pasta del ánodo y del cátodo (Atlas Copco, Leybold). Para ello, Busch menciona R5 RA y COBRA NC/NX; Leybold, TRIVAC, SOGEVAC, VARODRY y CLAWVAC; Pfeiffer Vacuum, HiScroll y HiLobe; y Edwards, GXS, EDS, EXS, nES y nXDS.

¿Cuánto dura el secado al vacío de los electrodos?

Para el secado al vacío de las bobinas de electrodos, Leybold indica de 12 a 30 horas por lote; en él se eliminan la humedad y el disolvente NMP. Para ello, Leybold menciona VARODRY, LEYVAC, DRYVAC y RUVAC. Atlas Copco describe la extracción de disolvente y humedad por lotes o de forma continua.

¿Cuánto vacío necesita el llenado de electrolito?

Leybold indica un mínimo de aprox. 0,01 mbar y describe la evacuación y el llenado parcial repetidos hasta que la celda queda completamente humectada; se menciona DRYVAC. Busch describe que la celda se evacúa y después se llena al vacío, con R5 RA, COBRA NC/NX y MINK MM/MV. Para el llenado de electrolito, Pfeiffer Vacuum menciona ACP y HiScroll.

¿Cómo se desgasifica una celda de batería después de la formación?

Leybold describe que la celda se perfora en la cámara de vacío y el gas se bombea; se menciona DRYVAC. Busch menciona la eliminación de burbujas de aire del electrolito con R5 RA y COBRA NC/NX, y Pfeiffer Vacuum la aspiración de los gases de formación con HiLobe.

¿Cómo se comprueba la estanqueidad de las celdas de batería?

Con una prueba de fugas con helio de la celda terminada, tal como la describe Leybold; se mencionan PHOENIX, SCROLLVAC, VARODRY y TRIVAC. Para la prueba de estanqueidad con helio en general, Leybold indica TRIVAC con 4–90 m³/h, SCROLLVAC con 3–18 m³/h, ECODRY con 25–65 m³/h y VARODRY con 65–200 m³/h. Para la detección de fugas y la prueba al final de la línea, Busch menciona COBRA, PANDA y R5, y Pfeiffer Vacuum A 100/200 L, ACP, DuoVane, HiLobe y HiScroll.

¿Qué bomba de vacío se utiliza para el reciclaje de baterías?

Busch describe trituración, secado y destilación al vacío y menciona R5, HUCKEPACK, COBRA, DOLPHIN, MINK, PANDA y PUMA; Busch indica una tasa de reciclaje superior al 90 %. En la trituración, el aire se aspira y se sustituye por nitrógeno, y el electrolito se evapora mediante calor y vacío y se separa mediante destilación al vacío. Para el reciclaje, Pfeiffer Vacuum menciona ACP y HiLobe.

¿Necesito bombas de vacío ATEX en la fabricación de baterías?

Para baterías de iones de litio, Edwards menciona expresamente, además de GXS, EDS, EXS, nES y nXDS, la versión ATEX nES Ex. En el reciclaje, Busch describe que la trituradora se inertiza con nitrógeno. Si se necesita una versión ATEX depende de los disolventes y gases de cada paso: indíquenos su proceso.

¿Con o sin lastre de gas en la fabricación de baterías?

Para R5 RA, Busch indica una presión final de 0,5 hPa con lastre de gas y de 0,1 hPa sin él. Con lastre de gas, la bomba evacúa mejor los vapores; sin él, alcanza la presión final más baja. En los pasos con humedad o disolventes, como el secado y el llenado, esa es la decisión que hay que tomar.

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¿Qué bomba se adapta a su proceso?

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