Les défis du lithium

Jun 18, 2023

Rahul Bollini écrit une série d'articles expliquant les défis rencontrés lors de la configuration d'une usine de fabrication de cellules lithium-ion, qui devraient intéresser toute entreprise se lançant dans ce domaine. Cet article (partie 5 de la série) explique les défis rencontrés lors de la configuration de l'usine de fabrication de cellules en ce qui concerne l'optimisation des processus et la qualification de la main-d'œuvre.

Comme indiqué précédemment, toute entreprise se lançant dans la fabrication de cellules lithium-ion établit un laboratoire pour familiariser son équipe avec la complexité du processus de fabrication des cellules lithium-ion. Cette configuration de laboratoire est mise à l'échelle à l'échelle pilote (généralement de la taille d'un MWh), puis à l'échelle Giga. Une ligne d’équipement de bout en bout entièrement automatisée peut répondre à quelques GWh.

À chacune de ces étapes, il peut y avoir quelques défis liés à l’optimisation des processus. L'optimisation des processus signifie ajuster le processus de production par rapport à l'équipement pour obtenir le résultat souhaité. Cela signifie également traiter les problèmes de précision de temps en temps avec les bonnes étapes de dépannage. Il faut une expertise spécialisée pour gérer les tâches d’optimisation des processus. Cet article parle de l'optimisation des processus liés à divers aspects de la fabrication de cellules.

Les défis liés à la main-d'œuvre peuvent être divisés en deux catégories : le perfectionnement des compétences et les pratiques strictes de contrôle de la qualité (CQ) à suivre dans la fabrication des cellules. Ce défi est le même pour tous les domaines technologiques de pointe émergents.

Perfectionnement – Le perfectionnement signifie simplement l’acquisition des compétences (de base, intermédiaires et avancées) requises pour un emploi particulier. Cela peut impliquer un mélange de sessions de formation théoriques et pratiques. Il est difficile de trouver des institutions (éducatives ou industrielles) capables de fournir les conseils appropriés en matière de développement des compétences dans un domaine émergent et hautement technique tel que la fabrication de cellules.

Par conséquent, les entreprises de fabrication de cellules envisagent d’envoyer leur premier groupe d’employés (des domaines de la chimie, de l’électrochimie, de la mécanique, de la mécatronique, de l’électronique et de l’électricité) dans leur entreprise partenaire technologique (généralement en dehors de l’Inde) pour une formation pratique. En raison des coûts de formation élevés liés à la formation spécialisée, ces entreprises font de leur mieux pour retenir ces employés le plus longtemps possible. Le personnel de maintenance peut être embauché dans un domaine différent, tel que l'industrie pharmaceutique, où les opérations de maintenance de l'équipement, de la salle sèche et de l'ensemble de l'usine sont similaires.

Pratiques de contrôle qualité – Le contrôle qualité est de loin l’aspect le plus important de la fabrication des cellules. Négliger les pratiques de qualité lors de la fabrication des cellules peut avoir de graves conséquences sur le rendement de la production, notamment un taux de rejet élevé lors du classement des cellules. Il peut également y avoir des problèmes à long terme sur le terrain, tels que des pannes de cellules, des incidents dangereux et même des incendies dans certains produits chimiques cellulaires. L'adhésion à un processus de contrôle qualité strict doit provenir d'un personnel certifié six sigma et d'autres certifications contrôle qualité.

Le contrôle qualité est très important dans l'inspection des matières premières entrantes, le contrôle des processus et les paramètres de surveillance pendant la production, le classement et l'inspection avant expédition. Il est également important de maintenir de bonnes conditions de travail ambiantes dans la zone de stockage des matières premières et de production de cellules en termes d'humidité relative, de température du point de rosée et de propreté, car toute particule étrangère peut potentiellement perturber le processus de production.

Le contrôle de la qualité implique non seulement de garder l'environnement propre, mais également de mettre en œuvre le bon processus. Voici les processus qui nécessitent le strict respect des procédures opérationnelles standard.

Négliger l’une des procédures mentionnées ci-dessus peut compromettre la production, ce qui entraînerait un nombre plus élevé de cellules de qualité inférieure qui ne peuvent être vendues qu’à des prix inférieurs au prix du marché. Les résultats sont généralement évidents lors de l'étude de l'autodécharge (chute de tension) des cellules après leur activation et leur vieillissement dans une pièce à haute température et à température normale pendant une période de temps définie.