El especialista líder internacional en productos químicos de alto rendimiento Daikin Chemical ha construido un nuevo Innovation Center en Dortmund. En él se investigan, entre otras cosas, posibilidades de optimización de las baterías de iones de litio para vehículos eléctricos. La cámara seca necesaria para ello en el laboratorio fue planificada y realizada por weisstechnik.
Filial de éxito de un gran grupo
Daikin Industries es un grupo japonés con casi 88.000 empleados y una facturación anual de 23.000 millones de euros en todo el mundo. El grupo opera en diversos sectores y campos de aplicación y tiene numerosas filiales. Una de ellas es Daikin Chemical Europe, un especialista líder mundial en sustancias químicas fluoradas. En su Innovation Center de nueva construcción en Dortmund, Daikin Chemical realiza investigación básica para clientes y para el desarrollo y la mejora de sus propios productos. Una área de investigación central es el desarrollo de materiales para baterías de iones de litio y otras baterías destinadas a la industria automovilística. El objetivo de la investigación es mejorar sucesivamente las baterías existentes y sentar las bases para las próximas generaciones de baterías.
Llevar la investigación a un nuevo nivel
Con el Innovation Center de nueva construcción, las capacidades técnicas del departamento de investigación mejoran considerablemente. Una cámara seca de grandes dimensiones para dos personas sustituye ahora a las anteriores cajas de guantes. La cámara seca no solo aumenta la comodidad y la eficacia del trabajo, sino que también permite nuevas posibilidades en relación con los procesos y el tamaño de los materiales y equipos que se introducen. Las cajas de guantes utilizadas hasta ahora solo podían contener objetos de un tamaño máximo de 20 x 20 cm, que había que introducir y extraer laboriosamente. En la nueva cámara seca el proceso es mucho más sencillo y las dimensiones son muy superiores. Esto permite utilizar en la cámara seca equipos para comprimir materiales activos, por ejemplo.
De los fundamentos a la prueba de concepto
La investigación de Daikin Chemical incluye el trabajo con materiales activos y mezclas, por ejemplo para la preparación de electrodos y la producción de novedosos electrolitos de estado sólido para la próxima generación de baterías de iones de litio. El objetivo es desarrollar combinaciones óptimas de materiales e investigar su capacidad de uso en términos de efectos recíprocos con otros materiales. De este modo, los clientes reciben la química completa para su batería de un único proveedor. El desarrollo se centra en las megatendencias de la tecnología de baterías: aumentar la densidad energética y reducir los tiempos de carga, prolongar la vida útil, optimizar la seguridad y aumentar la sostenibilidad.
Tema de investigación: la química de las baterías
Para investigar y mejorar el rendimiento de la química de las celdas, se combinan específicamente distintos materiales y se prueban los resultados en pilas de botón, por ejemplo. Un componente importante es también el litio metálico, que reacciona con rapidez y violencia a la humedad. Por lo tanto, los trabajos y ensayos con litio metálico deben realizarse siempre en una cámara seca para evitar daños a las personas, al laboratorio y al medio ambiente.
Equipo de proyecto experimentado desde el principio
La construcción del Innovation Center se confió al especialista japonés del sector de la construcción Takenaka como contratista general. El equipo de laboratorio de la cámara seca fue suministrado profesionalmente por la empresa Hemling, con la que weisstechnik ya ha colaborado con éxito en otros proyectos. Daikin Chemical encontró al socio adecuado para la cámara seca mediante un proceso de licitación. Debido a las relaciones comerciales positivas existentes (como proveedor y cliente), estaba claro que había que obtener también una oferta de weisstechnik.
Convincente en el proceso de licitación
Gracias a su compromiso y experiencia, weisstechnik pudo imponerse a sus competidores. El concepto técnico global de la cámara seca, que tuvo que adaptarse varias veces en el transcurso del proyecto como consecuencia de cambios en las condiciones marco, cumplió de manera fiable todos los requisitos. El sistema de deshumectación del aire con el concepto de 2 rotores utilizado aquí por primera vez garantiza una eficiencia energética óptima junto con un enfriador de la casa Daikin. Otros factores que resultaron muy importantes fueron la flexibilidad y la rapidez de respuesta del equipo de planificación. La forma de actuar rápida y resuelta de weisstechnik entusiasmó al cliente y fue un criterio clave para la adjudicación del encargo. Otro aspecto decisivo fue que weisstechnik es un proveedor integral que ofrece en su cartera tecnología tanto de cámara seca como de sala blanca y que todos los servicios provenían de un único proveedor desde la planificación hasta el servicio técnico.
Principales datos técnicos de la cámara seca
La cámara seca tiene un tamaño de 52 m2 y un punto de condensación de -55 grados Celsius. Está equipada como laboratorio con esclusas adecuadas para el personal y permite a dos personas permanecer en ella de forma permanente. La sala seca se construyó con módulos estándar en una armadura y garantiza el mantenimiento de una temperatura ambiente de 21 +/- 3 grados Celsius. La tecnología de climatización se integró en la técnica doméstica existente. Una particularidad fue la integración del enfriador doble de tipo EWAQ 130G-XR proporcionado por Daikin. Puesto que weisstechnik también utiliza este modelo para otros sistemas, la integración se realizó sin problemas. El enfriador doble tiene un precio de compra más alto, pero gracias a su modularidad contribuye a reducir de manera significativa los costes de la energía. Esto permite amortizar el precio de compra más elevado en poco más de un año. También ayuda a Daikin a alcanzar sus ambiciosos objetivos de sostenibilidad. La tecnología de climatización y ventilación fue integrada de manera independiente por weisstechnik en la nueva construcción, la vitrina de aspiración de laboratorio se equipó con una vitrina de aspiración de solución adicional.
Proyecto ejecutado con éxito
Tras la finalización y puesta en marcha del sistema, Lemke saca una conclusión totalmente positiva: «La profesionalidad y la fiabilidad fueron constantes desde la planificación hasta el funcionamiento de la cámara seca. Esto también incluyó el ajuste de precisión del sistema, que fue realizado de forma rápida y competente por especialistas de servicio de weisstechnik. El sistema funciona de forma extremadamente estable y silenciosa, e incluso mantiene de forma fiable el punto de condensación para hasta 2,5 personas». En la planificación ya se ha considerado una eventual fase de ampliación de la cámara seca como sala blanca, que puede realizarse fácilmente más adelante. El proyecto también fue un éxito en términos de plazos de ejecución. ya que weisstechnik pudo terminar la cámara seca antes de lo previsto a pesar de algunos retrasos causados por la covid y modificaciones in situ.
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