Daikin Chemical fait de la recherche avec weisstechnik

Espace de séchage pour le développement de matériaux pour les solutions de batteries de nouvelle génération

Espace de séchage pour le développement de matériaux pour les solutions de batteries de nouvelle génération

Le spécialiste international des produits chimiques hautes performances Daikin Chemical, a construit un nouveau centre d'innovation à Dortmund. Des recherches y sont notamment menées sur les possibilités d'optimisation des batteries au lithium-ion pour les véhicules électriques. L'espace de séchage nécessaire à cet effet dans le laboratoire occupé par du personnel a été planifié et réalisé par weisstechnik.

Filiale à succès d'un grand groupe

Daikin Industries est un groupe japonais qui emploie près de 88 000 personnes et réalise un chiffre d'affaires annuel de 23 milliards d'euros dans le monde. Le groupe est actif dans différents secteurs et domaines d'application et dispose de nombreuses filiales. Il s'agit notamment de Daikin Chemical Europe, un spécialiste mondial des produits chimiques à base de fluor. Dans son centre d'innovation récemment construit à Dortmund, Daikin Chemical mène des recherches fondamentales pour ses clients ainsi que pour le développement et l'amélioration de ses propres produits. Un domaine de recherche central est le développement de matériaux pour les batteries au lithium-ion et autres pour l'industrie automobile. L'objectif de la recherche est d'améliorer encore les batteries existantes et de poser les bases des prochaines générations de batteries.

Amener la recherche à un nouveau niveau

Le centre d'innovation nouvellement construit permet d'améliorer considérablement les possibilités techniques du département de recherche. Dès à présent, un espace de séchage largement dimensionné pour deux personnes remplace les anciennes boîtes à gants. L'espace de séchage augmente non seulement le confort et l'efficacité du travail, mais ouvre également de nouvelles possibilités en termes de processus et de taille des matériaux et des équipements à introduire. Les boîtes à gants utilisées jusqu'à présent ne pouvaient contenir que des objets d'une taille maximale de 20 x 20 cm, qui devaient être chargés et déchargés à grands frais. Dans le nouvel espace de séchage, cela se fait beaucoup plus facilement et dans des dimensions nettement plus grandes. Cela permet par exemple d'utiliser également des équipements pour presser des matériaux actifs dans l'espace de séchage.

Des bases jusqu’à la preuve du concept (Proof-of-Concept)

La recherche de Daikin Chemical comprend le travail avec des matériaux actifs et des mélanges, par exemple pour la préparation d'électrodes et la production de nouveaux électrolytes solides pour la prochaine génération de batteries au lithium-ion. Il s'agit de développer des combinaisons optimales de matériaux et de vérifier leur utilisabilité en termes d'interactions avec d'autres matériaux. Ainsi, les clients obtiennent comme résultat la partie chimique complète pour leur batterie auprès d'un seul fournisseur. Le développement se concentre sur les méga-tendances de la technologie des batteries : augmentation de la densité énergétique et réduction du temps de charge, allongement de la durée de vie, optimisation de la sécurité et augmentation de la durabilité.

Pôle de recherche sur la chimie des batteries

Afin d'étudier et d'améliorer les performances de la chimie cellulaire, différents matériaux sont combinés de manière ciblée et le résultat est testé, par exemple dans des piles boutons. Le lithium métallique, qui réagit rapidement et de manière agressive à l'humidité, est également un composant important. C'est pourquoi les travaux et les tests avec du lithium métallique doivent toujours avoir lieu dans un espace de séchage afin d'éviter tout dommage pour les personnes, le laboratoire et l'environnement.

Une équipe de projet expérimentée dès le début

La construction du centre d'innovation a été supervisée par le spécialiste japonais de la construction Takenaka en tant qu'entrepreneur général. L'équipement de laboratoire de l'espace de séchage a été obtenu de manière professionnelle par la société Hemling, avec laquelle weisstechnik a déjà collaboré avec succès à d'autres projets. Daikin Chemical a identifié le partenaire adéquat pour l'espace de séchage par le biais d'un appel d'offres. En raison des relations d'affaires positives déjà existantes – en tant que fournisseur et client – il était clair qu’il fallait demander une offre même à weisstechnik, .

Convaincre lors des procédures d'appel d'offres

Grâce à son engagement et à sa compétence professionnelle, weisstechnik s'est imposée face à la concurrence. Le concept technique global pour l'espace de séchage, qui a dû être adapté à plusieurs reprises au cours du projet en raison de la modification des conditions-cadres, a répondu de manière sûre à toutes les exigences. Le système de déshumidification à deux rotors utilisé ici pour la première fois assure, en combinaison avec un chiller de la maison Daikin, une efficacité énergétique optimale. La flexibilité et les temps de réaction rapides de l'équipe de planification ont également été particulièrement importants. L'approche rapide et contraignante de weisstechnik a enthousiasmé le client et a été un critère essentiel pour l'attribution du marché. Un autre aspect décisif a été le fait que weisstechnik est un fournisseur à guichet unique qui propose à la fois la technologie des salles sèches et des salles blanches et qu’elle fournit toutes les prestations, de la planification au service après-vente, à partir d'une seule source.

Données techniques clés de l’espace de séchage

L’espace de séchage a une surface de 52 m2 et un point de rosée de -55 degrés Celsius. En tant que laboratoire, il est équipé de sas pour personnes appropriés et permet le séjour permanent de deux personnes. La construction de la chambre sèche a été réalisée en ossature à partir de modules standard et assure le maintien d'une température ambiante de 21 +/- 3 degrés Celsius. La technique de climatisation a été intégrée dans la technique du bâtiment existante. Une particularité était l'intégration du double chiller de type EWAQ 130G-XR fourni par Daikin. Puisque weisstechnik utilise également ce modèle pour d'autres installations, l'intégration n'a pas posé de problème. Le double chiller est certes plus cher à l'achat au départ, mais il permet de réduire considérablement les coûts énergétiques grâce à une meilleure modularité. Le prix d'achat plus élevé est ainsi amorti en un peu plus d'un an. En outre, il aide Daikin à atteindre ses objectifs ambitieux en matière de développement durable. La technique de climatisation et de ventilation a été conçue par weisstechnik de manière autonome dans le nouveau bâtiment, la hotte de laboratoire a été dotée d'une hotte de solution supplémentaire.

Projet achevé avec succès

Après l'achèvement et la mise en service de l'installation, Lemke tire un bilan extrêmement positif : « Le professionnalisme et la fiabilité se sont poursuivis de manière conséquente, de la planification à l'exploitation de l’espace de séchage. Cela comprenait également la mise au point nécessaire de l'installation, réalisée par les spécialistes de weisstechnik rapidement et de manière compétente. L'installation fonctionne de manière extrêmement stable et silencieuse et maintient le point de rosée de manière fiable même jusqu'à 2,5 personnes ». Lors de la planification, il a déjà été tenu compte d'une éventuelle étape d'aménagement de l'espace de séchage en salle blanche, qui pourra être réalisée sans problème ultérieurement. Le projet a également été un succès sur le plan temporel. En effet, malgré quelques retards dus à covid et à des modifications du client sur le chantier, weisstechnik a terminé l’enceinte de séchage même avant la date prévue

 

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