נתרן-ייצור סוללות יון: האם ציוד סוללת יון ליתיום- תואם?

מחבר: PhD. דני הואנג
מנכ"ל ומנהיג מו"פ, TOB New Energy

דוקטורט. דני הואנג

GM / מנהיג מו"פ · מנכ"ל TOB New Energy

מהנדס בכיר ארצי
ממציא · אדריכל מערכות לייצור סוללות · מומחה לטכנולוגיה מתקדמת של סוללות

קשר עם ד"ר הואנג

Ⅰ. האם ציוד סוללת ליתיום-יונים תואם לייצור סוללות יון-נתרן?

כן - רוב הציוד לייצור סוללות ליתיום-ניתן להשתמש לייצור סוללות -נתרן, אך בדרך כלל נדרשים שינויים חלקיים והתאמת פרמטרים.
הסיבה היא שסוללות יון-נתרן חולקות מבנה תאים וזרימת עבודה דומה מאוד לסוללות יון-ליתיום, כולל ערבוב, ציפוי, קלנדר, חיתוך, סלילה או ערימה, מילוי, איטום והיווצרות אלקטרוליטים. עם זאת, הבדלים בחומרים פעילים, בצפיפות האלקטרודות, בכימיה של האלקטרוליטים ובחלון המתח פירושם שיש להתאים הגדרות מסוימות של הציוד, ובמקרים מסוימים ייתכן שיהיה צורך בציוד מיוחד.

תאימות זו היא אחת הסיבות העיקריות לכך שסוללות -נתרן נחשבות לאחת החלופות המבטיחות ביותר לטכנולוגיית ליתיום-יון. שלא כמו סוללות-מצב מוצק או מערכות ליתיום-גופרית, תאי יון-נתרן אינם דורשים תשתית ייצור חדשה לחלוטין. ניתן לעשות שימוש חוזר ברוב קווי הפיילוט של-יון ליתיום ואפילו בקווי ייצור המוני עם שינויים מוגבלים יחסית, מה שמאפשר ליצרנים להפחית את השקעת ההון ולהאיץ את המסחור.

יחד עם זאת, הנחת תאימות מלאה מבלי להבין את ההבדלים ההנדסיים עלולה להוביל לבעיות חמורות. לחץ קלנדר לא תקין, תנאי מילוי אלקטרוליטים לא מתאימים או פרמטרי היווצרות שגויים עלולים לגרום לחיי מחזור לקויים, קיבולת נמוכה או ביצועי בטיחות לא יציבים. לכן, התשובה הנכונה לשאלת התאימות היא לא רק כן או לא, אלא:

ציוד סוללת ליתיום- תואם במידה רבה לייצור -נתרן, אך ביצועים אופטימליים דורשים אופטימיזציה של תהליך, ובמקרים מסוימים, ציוד מותאם אישית.

כדי להבין מדוע קיימת תאימות, יש צורך להסתכל על קווי הדמיון הבסיסיים בין שתי מערכות הסוללות. שני סוללות ליתיום-יון וסוללות-נתרן משתמשות באלקטרודות מסוג אינטרקלציה-, קולטי זרם דומים, קלסרים דומים ושיטות הרכבת תאים כמעט זהות. מכיוון שהמבנה המכני של האלקטרודות ותהליך הייצור של גליל-ל-גלל נשארים זהים, רוב הציוד המשמש לתאי יון-ליתיום יכול לפעול בטווח הנדרש לחומרי יון-נתרן.

עם זאת, סוללות -נתרן מציגות גם כמה הבדלים חשובים. לחומרי קתודה כגון תחמוצות שכבות או אנלוגים כחולים פרוסים יש קשיות וצפיפות חלקיקים שונים בהשוואה לקתודות ליתיום נפוצות. אנודות משתמשות לעתים קרובות בפחמן קשה במקום גרפיט, אשר משנה את התנהגות הדחיסה במהלך הקלנדר. אלקטרוליטים עשויים להשתמש במלחים וממיסים שונים, המשפיעים על צמיגות ותנאי מילוי. בנוסף, תאי יון -נתרן פועלים בדרך כלל במתח נמוך יותר, מה שמשפיע על דרישות ציוד היווצרות ובדיקה.

הבדלים אלו פירושם שיש להעריך את תאימות הציוד שלב אחר שלב על פני כל קו הייצור. בפועל, מהנדסים בדרך כלל מנתחים תאימות לפי שלבי תהליך ולא כימיה של התא בלבד. יש לבדוק מערכות ערבוב, מכונות ציפוי, גלילי קלנדר, מכונות חיתוך, ציוד פיתול, מערכות מילוי וארונות גיבוש, כולם צריכים להיבדק כדי לקבוע אם טווחי פרמטרים מספיקים לחומרי נתרן-.

בסעיפים הבאים, נבחן שאלה זו בפירוט על ידי השוואת תהליכי ייצור ליתיום-יון ונתרן-, ונזהה היכן שתי הטכנולוגיות תואמות באופן מלא, תואמות חלקית או דורשות שינוי. ניתוח זה ברמת-הנדסה חיוני עבור יצרני סוללות, מכוני מחקר וסטארט-אפים המתכננים לפתח תאי-נתרן באמצעות קווי פיילוט או ציוד ייצור קיימים של ליתיום-.

Ⅱ. מדוע נתרן-יון וליתיום-סוללות יון חולקות תהליכי ייצור דומים

הסיבה העיקרית לכך שניתן להשתמש בציוד סוללת ליתיום-לעתים קרובות לייצור סוללות -נתרן נעוצה בדמיון החזק בין שתי המערכות האלקטרוכימיות. שתי הטכנולוגיות מבוססות על תגובות מסוג אינטרקלציה-, משתמשות במבני אלקטרודה דומים, ומסתמכות על תהליכי ייצור כמעט זהים-ל-גלגול. מסיבה זו, רוב הפעולות המכניות הכרוכות בייצור תאים אינן צריכות להיות מתוכננות מחדש באופן יסודי בעת מעבר מכימיה של יון -ליתיום ל-נתרן. במקום זאת, ההבדלים מוגבלים בדרך כלל לתכונות החומר ופרמטרי התהליך ולא לציוד עצמו.

מנקודת מבט מבנית, סוללות יון-נתרן עוקבות אחר אותה ארכיטקטורה בסיסית כמו תאי יון-ליתיום. תא טיפוסי מורכב מקתודה מצופה על רדיד אלומיניום, אנודה מצופה על קולט זרם מתכת, מפריד נקבובי, אלקטרוליט נוזלי ואריזה חיצונית כגון מעטפת גלילית, כיס או מנסרה. האלקטרודות מיוצרות באמצעות ערבוב, ציפוי, ייבוש, קלנדר ושסע, ולאחר מכן ערימה או סלילה, מילוי אלקטרוליטים, איטום, היווצרות והזדקנות. מכיוון שלבים אלה זהים ברצף ובעיקרון, רוב קווי הייצור של-ליתיום יכולים לפעול עם חומרי נתרן- מבלי לשנות את הפריסה הכוללת.

דמיון חשוב נוסף הוא השימוש בקשרים פולימריים ובתוספים מוליכים. הן אלקטרודות יון-ליתיום והן-יון נתרן מכילות בדרך כלל חלקיקי חומר פעילים, חומרים מוליכים פחמן, חומרי קשירה כגון PVDF או פולימרים על בסיס מים- ומערכות ממס המאפשרות ציפוי של התרחיץ על קולטי זרם. המשמעות היא שהריאולוגיה של התרחיץ, התנהגות הציפוי ותהליך הייבוש נמצאים כולם בטווח הפעולה של מכונות ציפוי ליתיום- סטנדרטיות. כתוצאה מכך, ציוד המיועד לציפוי חריצים או ציפוי להב יכול בדרך כלל להתמודד עם תמיסות אלקטרודות -נתרן עם התאמות מינוריות בלבד לצמיגות, למהירות הציפוי או לטמפרטורת הייבוש.

ההתנהגות המכנית של סרט האלקטרודה דומה גם בשני סוגי הסוללות. לאחר הייבוש, יש לקלנדר את האלקטרודה המצופה כדי להגיע לעובי היעד ולנקבוביות. שלב זה משפר את המגע בין החלקיקים ומפחית את ההתנגדות הפנימית. אלקטרודות יון -נתרן, כמו אלקטרודות יוני ליתיום-, דורשות דחיסה מבוקרת כדי להשיג איזון בין צפיפות לבין מוליכות יונית. מכיוון שהמבנה הפיזי של שכבת האלקטרודה נותר מרוכב נקבובי על גבי רדיד מתכת, ניתן להשתמש באותו סוג של גלילי קלנדר ומערכות בקרת מתח. ההבדל טמון בעיקר בטווח הלחץ האופטימלי ובצפיפות הסופית ולא בתכנון המכונה עצמה.

תהליכי הרכבת תאים מראים את אותה רמת תאימות. בין אם הם מייצרים תאי יון-ליתיום או-יון נתרן, היצרנים חייבים לחתוך את האלקטרודות לרוחב הנכון, לסובב או לערום אותן בסרטי הפרדה, לרתך לשוניות, להכניס את המכלול למארז ולמלא את התא באלקטרוליט תחת ואקום. פעולות אלו תלויות בעיקר בדייקנות מכנית ולא בכימיה אלקטרוכימית. כל עוד עובי האלקטרודה והחוזק המכני נמצאים בטווח המתכוונן של הציוד, ניתן להשתמש באותן מכונות חיתוך, מכונות סלילה ומערכות מילוי עבור שני סוגי הסוללות.

הטבלה הבאה מסכמת את קווי הדמיון בזרימת העבודה של הייצור בין סוללות ליתיום-יון ונתרן-יון.

רמה גבוהה זו של דמיון תהליכים מסבירה מדוע רבים מהקווים הקיימים של-יון ליתיום כבר נמצאים בשימוש לפיתוח תאי יון-נתרן. מכוני מחקר וסטארט-אפים בוחרים לעתים קרובות בטכנולוגיית נתרן- במיוחד משום שהיא מאפשרת להם לעשות שימוש חוזר במכונות ציפוי קיימות, בציוד לקלנדר ובפסי ייצור מבלי לבנות מפעל חדש לחלוטין. עבור חברות שכבר יש להן יכולת ייצור-ליתיום, תאימות זו מורידה משמעותית את המחסום לכניסה לשוק יוני הנתרן.-

עם זאת, דמיון גבוה לא אומר ששתי הטכנולוגיות זהות. החומרים המשמשים בסוללות -נתרן יכולים להתנהג בצורה שונה במהלך ערבוב, ציפוי ודחיסה. לאנודות פחמן קשיח, למשל, יש תכונות מכניות שונות בהשוואה לגרפיט, ולחלק מהקתודות של נתרן יש צפיפות נמוכה יותר מקתודות ליתיום טיפוסיות. הבדלים אלו משפיעים על פרמטרי תהליך אופטימליים ולעיתים דורשים ציוד עם טווח התאמה רחב יותר. בנוסף, הרכב האלקטרוליטים ומתח הפעולה יכולים להשפיע על תנאי המילוי והליכי היווצרות.

בגלל גורמים אלה, יש להעריך את התאימות לא רק ברמת התהליך אלא גם ברמת הפרמטר. ציוד שעובד בצורה מושלמת לייצור ליתיום- עדיין עשוי לדרוש שינוי כדי להשיג ביצועים יציבים בעת ייצור תאי יון-נתרן. בסעיף הבא, נבחן את ההבדלים העיקריים בין החומרים והאלקטרוכימיים בין סוללות ליתיום-יון ונתרן- ונסביר מדוע הבדלים אלו יכולים להשפיע על דרישות הציוד.

Ⅲ. ההבדלים העיקריים בין נתרן-יון לליתיום-סוללות יון המשפיעות על תאימות הציוד

למרות שסוללות נתרן-יון וליתיום- חולקות זרימת עבודה דומה מאוד, הבדלים חשובים במאפייני החומר, בהתנהגות האלקטרוכימית ובמבנה האלקטרודות יכולים להשפיע על האופן שבו יש להגדיר את הציוד. הבדלים אלו אינם דורשים בדרך כלל קו ייצור חדש לחלוטין, אך לרוב הם דורשים התאמות בפרמטרים של תהליך, טווחי פעולה רחבים יותר, או במקרים מסוימים ציוד שתוכנן במיוחד. הבנת ההבדלים הללו ברמת ההנדסה היא חיונית בעת הערכה אם ניתן להשתמש בקו פיילוט קיים של-ליתיום או בקו ייצור לייצור סוללות -יון נתרן.

אחד ההבדלים המהותיים ביותר טמון בחומרים הפעילים המשמשים לאלקטרודות. סוללות ליתיום- משתמשות בדרך כלל בתחמוצות שכבות כגון NMC, LFP או NCA כחומרי קתודה וחומרים מבוססי גרפיט או סיליקון כאנודות. לעומת זאת, סוללות יון -נתרן משתמשות בדרך כלל בתחמוצות מתכת מתכת-שכבתיות, תרכובות פוליאוניות או אנלוגים כחולים פרוסיים לקתודות, בעוד שפחמן קשה הוא חומר האנודה הנפוץ ביותר. חומרים אלה שונים בקשיות החלקיקים, בצפיפות ובדחיסות, מה שמשפיע ישירות על התנהגות הערבוב, הציפוי והקלנדר. לדוגמה, פחמן קשיח הוא בדרך כלל פחות אלסטי מגרפיט ויכול להיסדק ביתר קלות תחת לחץ קלנדר מוגזם. כתוצאה מכך, ציוד קלנדר המשמש לייצור ליתיום- חייב לפעול לעיתים קרובות בלחץ נמוך יותר או עם בקרת פערים מדויקת יותר בעת ייצור אלקטרודות יוני נתרן.

הבדל חשוב נוסף הוא צפיפות האלקטרודות. סוללות ליתיום-בדרך כלל מותאמות לצפיפות אנרגיה גבוהה, הדורשת דחיסה גבוהה יחסית במהלך הקלנדר. אולם, סוללות נתרן- פועלות לעתים קרובות בצפיפות נמוכה יותר ובנקבוביות גבוהה יותר כדי לשמור על מוליכות יונית טובה. אם האלקטרודה נדחסת יותר מדי, חדירת אלקטרוליטים הופכת קשה והקיבולת עלולה לרדת. משמעות הדבר היא שחלון תהליך הקלנדר עבור תאי נתרן- צר יותר במקרים מסוימים, והציוד חייב לאפשר התאמה עדינה של לחץ הגלגלת, הטמפרטורה והמהירות. מכונות המיועדות רק לאלקטרודות ליתיום בצפיפות- גבוהה עשויות שלא לספק גמישות מספקת לחומרי יון-נתרן ללא שינוי.

גם כימיה של אלקטרוליטים מציגה הבדלים. תאי יון -ליתיום משתמשים בדרך כלל במלחי ליתיום כגון LiPF₆ המומסים בממיסים קרבונטים, בעוד שתאי יון -נתרן עשויים להשתמש במלחי נתרן כגון NaPF₆ או NaClO4 עם מערכות ממיסים דומות אך לא זהות. לאלקטרוליטים אלה יכולים להיות צמיגות, הרטבה ויציבות שונות, מה שמשפיע על המילוי והספגה בוואקום. באלקטרודות עבות או במבנים בעלי נקבוביות- גבוהה, ייתכן שיהיה צורך להתאים את זמן המילוי ורמת הוואקום כדי להבטיח הרטבה מלאה. אם מערכת המילוי אינה תומכת בשליטה מדויקת בלחץ ובנפח ההזרקה, עלולה להיווצר חוסר עקביות בין התאים.

מתח הפעלה הוא גורם נוסף המשפיע על ציוד במורד הזרם, במיוחד מערכות היווצרות ובדיקות. תאי ליתיום- פועלים בדרך כלל בין כ-2.5 וולט ל-4.2 וולט, בעוד שלתאי נתרן-יון יש לרוב חלון מתח נמוך יותר, בהתאם לכימיה הקתודה. ארונות מבנה ובוחני סוללות המיועדים לייצור ליתיום-תומכים בדרך כלל בטווח מתחים רחב, אך ציוד ישן יותר עשוי לדרוש כיול מחדש או שינוי כדי להשיג שליטה מדויקת ברמות מתח נמוכות יותר. בייצור -בקנה מידה גדול, זה יכול להשפיע על היעילות והדיוק של תהליכי היווצרות ודירוג.

התכונות המכניות של האלקטרודה גם שונות מעט בין שתי הטכנולוגיות. חלק מקתודות יון -נתרן, במיוחד אנלוגים כחולים פרוסים, יכולות להיות בעלות צפיפות ברז נמוכה יותר ומורפולוגיה של חלקיקים שונה בהשוואה לקתודות ליתיום טיפוסיות. זה משפיע על צמיגות התרחיץ, יציבות הציפוי והתנהגות הייבוש. במהלך הציפוי, חומרים בצפיפות- נמוכה יותר עשויים לדרוש תוכן מוצק שונה או יחסי קלסר שונים כדי לשמור על עובי סרט אחיד. במהלך הייבוש, קצב אידוי הממס עשוי להזדקק להתאמה כדי למנוע סדקים או דלמינציה. שינויים אלו אינם דורשים מכונת ציפוי שונה, אך הם דורשים ציוד המסוגל לבקרת טמפרטורה מדויקת ומהירות ציפוי יציבה.

הטבלה הבאה מסכמת את ההבדלים העיקריים שיכולים להשפיע על תאימות הציוד.

הבדלים אלו מסבירים מדוע התאימות בין ציוד לייצור ליתיום-יון ונתרן- היא בדרך כלל גבוהה אך לא מוחלטת. ברוב המקרים, ניתן להשתמש באותן מכונות, אך יש להתאים את חלון התהליך כך שיתאים למאפיינים של חומרי נתרן-. ציוד עם טווח התאמה מוגבל עשוי להתקשה להשיג ייצור יציב, במיוחד כאשר עובדים עם אלקטרודות עבות או פורמולציות קתודה חדשות.

מסיבה זו, מהנדסים המעריכים את יכולת ייצור -נתרן צריכים לא רק לבדוק אם שלבי התהליך זהים, אלא גם אם כל מכונה יכולה לפעול בטווח הפרמטרים הנדרש. מערכות ערבוב חייבות להתמודד עם צמיגות שונות, מכונות ציפוי חייבות לשמור על עובי אחיד בתכולות מוצקות שונות, גלילי קלנדר חייבים לאפשר בקרת לחץ מדויקת, ומערכות מילוי חייבות לתמוך בהספגה מדויקת בוואקום. כאשר תנאים אלו מתקיימים, ציוד ליתיום- יכול להיות מותאם בדרך כלל בהצלחה לייצור יון -נתרן.

בסעיף הבא, ננתח את תאימות הציוד שלב אחר שלב על פני כל קו הייצור, ונזהה אילו מכונות תואמות לחלוטין, אשר דורשות התאמה, ואלו עשויות להזדקק לתכנון מחדש בעת מעבר מסוללות ליתיום-יון לנתרן-יון.

Ⅳ. ניתוח תאימות ציוד לפי שלב תהליך

כדי להעריך אם ניתן להשתמש בציוד סוללת ליתיום- לייצור סוללות -יון נתרן, הגישה המעשית ביותר היא לנתח את התאימות צעד אחר צעד לאורך קו הייצור. למרות שזרימת העבודה הכוללת זהה, לכל שלב תהליך יש טווח פרמטרים משלו, דרישות מכניות ורגישות להבדלים בחומר. ניתן לעשות שימוש חוזר במכונות מסוימות ללא שינוי, בעוד שאחרות דורשות התאמה או פונקציות בקרה נוספות. במקרים בודדים, במיוחד כאשר עובדים עם חומרי נתרן חדשים- או אלקטרודות עבות, ייתכן שיהיה צורך בציוד מותאם אישית.

בפרקטיקה ההנדסית, תאימות מסווגת בדרך כלל לשלוש רמות:

• תואם לחלוטיןניתן להשתמש בציוד - ללא שינוי, יש צורך בכוונון פרמטר בלבד.
• תואם חלקיתניתן להשתמש בציוד -, אך דורש טווח התאמה רחב יותר או שינוי קטן.
• תאימות מוגבלתציוד - עשוי לעבוד, אך לא מובטחים ביצועים או יציבות ללא עיצוב מחדש.

סיווג זה עוזר ליצרנים להחליט האם ניתן לעשות שימוש חוזר ישיר בקו פיילוט ליוני ליתיום- או שהוא זקוק לשדרוג לפני ייצור תאי נתרן-.

1. ערבוב והכנת תמיסה

מערכות ערבוב המשמשות לסוללות-ליתיום יון תואמות בדרך כלל לחלוטין לחומרי נתרן-יון. שתי הטכנולוגיות דורשות פיזור של חומר פעיל, תוספים מוליכים, חומר מקשר וממס ליצירת תרחיץ אחיד. מערבלים פלנטריים, מערבלי ואקום ומערבלי גזירה גבוהה- יכולים כולם לפעול בטווח הצמיגות הנדרש לאלקטרודות יון-נתרן.

עם זאת, לחלק מחומרי יון-נתרן יש חלוקת גודל חלקיקים או כימיה שונה של פני השטח, מה שעלול להשפיע על ריאולוגיה של תרחיץ. אנודות פחמן קשיח, למשל, עשויות לדרוש זמן פיזור ארוך יותר או יחסי קלסר שונים כדי להשיג צמיגות יציבה. בגלל זה, מיקסרים עם מהירות מתכווננת, רמת ואקום ובקרת טמפרטורה עדיפים. לציוד המיועד למו"פ או לקווי פיילוט יש בדרך כלל גמישות מספקת, בעוד שמערבלים מותאמים במיוחד לייצור המוני עשויים להזדקק לכוונון פרמטרים.

2. ציפוי וייבוש

מכונות ציפוי לאלקטרודות ליתיום-תואמות מאוד גם לייצור יוני-נתרן. ניתן להשתמש בציפוי למות חריץ ובציפוי להב הרופא, שכן המבנה הבסיסי של סרט האלקטרודה נשאר זהה. ייבוש תנורים באמצעות אוויר חם או חימום אינפרא אדום מתאימים באותה מידה, שכן שני סוגי הסוללות מסתמכים על אידוי ממס ליצירת שכבת האלקטרודה.

ההבדל העיקרי טמון בניסוח תמיסה. אלקטרודות יון-נתרן עשויות להשתמש במערכות מוצקות שונות או במערכות קלסרים, מה שמשפיע על צמיגות והתנהגות פילוס במהלך הציפוי. זה דורש מכונות ציפוי עם בקרת פערים מדויקת, מתח רשת יציב וטמפרטורת ייבוש אחידה. אם מערכת הציפוי מאפשרת התאמה עדינה של מהירות, קצב זרימה וטמפרטורה, היא יכולה בדרך כלל להתמודד עם אלקטרודות ליתיום- וגם נתרן- ללא שינוי מכני.

3. קלנדר ובקרת צפיפות

לוח שנה הוא אחד משלבי התהליך שבהם התאימות הופכת להיות רגישה יותר. אלקטרודות ליתיום- נדחסות לעתים קרובות לצפיפות גבוהה יחסית כדי למקסם את צפיפות האנרגיה, בעוד אלקטרודות יוני -נתרן עשויות לדרוש דחיסה נמוכה יותר כדי לשמור על נקבוביות מספקת להובלת יונים. אם לחץ הרולר גבוה מדי, -אלקטרודות יון נתרן-במיוחד אלו המשתמשות בפחמן קשיח או בקתודות -בצפיפות-נמוכה עלולות לפתח מיקרו-סדקים או לאבד קיבולת.

מסיבה זו, מכונות קלנדר חייבות לאפשר שליטה מדויקת על מרווח הגלילים, הלחץ והטמפרטורה. ציוד המיועד רק עבור אלקטרודות ליתיום בצפיפות- גבוהה עשוי שלא לספק טווח התאמה מספיק, אך ניתן להתאים את רוב מערכות הקלנדר המודרניות המשמשות בקווי טייס וקווי ייצור גמישים. גלילים מחוממים יכולים להועיל גם כאשר עובדים עם קלסרים הדורשים ריכוך מבוקר במהלך הדחיסה.

4. חיתוך וטיפול באלקטרודות

מכונות חיתוך המשמשות לסוללות ליתיום-תואמות כמעט תמיד באופן מלא לייצור יון-נתרן. תהליך החיתוך תלוי בעיקר בדייקנות מכנית ולא בתכונות אלקטרוכימיות. כל עוד עובי האלקטרודה והחוזק המכני נמצאים בטווח המתכוונן של מכונת החיתוך, ניתן להשתמש באותם להבים, מערכות מתח ובקרות יישור.

עם זאת, חלק מהאלקטרודות של יוני נתרן עשויות להיות מעט עבות יותר או פחות צפופות, מה שיכול להשפיע על יציבות החיתוך. במקרים אלה, חדות הלהב, מתח הרשת ומהירות ההזנה עשויים להזדקק לכוונון כדי למנוע היווצרות קוצים או נזק לקצה. שינויים אלו אינם דורשים ציוד שונה, אך הם דורשים הגדרה וכיול קפדניים.

5. סלילה, הערמה והרכבה

ציוד הרכבה לתאי ליתיום- תואם בדרך כלל לתאי יון-נתרן מכיוון שהמבנה המכני של התא זהה. ניתן לייצר פורמטים גליליים, פאוצ'ים ומנסרים באמצעות מכונות סלילה או ערימה דומות. גם ריתוך לשוניות, טיפול במפריד והכנסת מעטפת משתמשים באותם עקרונות מכניים.

ההבדל העיקרי נובע מקשיחות ועובי האלקטרודות. אלקטרודות יון-נתרן עשויות להתנהג בצורה שונה במהלך סלילה, במיוחד אם הנקבוביות גבוהה יותר או שתכולת הקלסר שונה. מכונות עם בקרת מתח מתכווננת ומשוב יישור מדויק עדיפות על מנת להבטיח צפיפות גליל אחידה ולהימנע מעיוות. ברוב המקרים, ציוד מודרני להרכבת ליתיום-מספק כבר מספיק גמישות.

6. מילוי ואיטום אלקטרוליטים

מערכות מילוי אלקטרוליט תואמות במידה רבה, אך בקרת פרמטרים הופכת חשובה. לאלקטרוליטים -נתרן עשויים להיות צמיגות שונה או התנהגות הרטבה שונה, מה שעלול להשפיע על זמן המילוי ורמת הוואקום. מכונות מילוי חייבות לאפשר שליטה מדויקת על נפח ההזרקה, הלחץ והוואקום כדי להבטיח הספגה מלאה של האלקטרודה.

ציוד איטום, כגון מכונות לחיצה לתאים גליליים או איטום חום לתאי פאוץ', תואם בדרך כלל באופן מלא מכיוון שהמבנה המכני של האריזה אינו משתנה. רק טמפרטורת איטום או לחץ עשויים להזדקק להתאמה בהתאם לחומר של מעטפת התא.

7. גיבוש ובדיקה

ציוד היווצרות ודירוג המשמש לתאי ליתיום- יכול לשמש בדרך כלל לתאי נתרן-, אך יש לבדוק את טווח המתח ואת דיוק הבקרה. סוללות נתרן- פועלות לעתים קרובות במתח נמוך יותר, כך שהבודק חייב לתמוך בחלון המתח הנדרש ובטווח הזרם. לבודקי סוללות מודרניים יש בדרך כלל גמישות מספקת, אך מערכות ישנות יותר עשויות להזדקק לכיול מחדש או שינוי תוכנה.

8. סיכום תאימות

הטבלה הבאה מסכמת את התאימות של ציוד תהליך עיקרי.

ניתוח זה מראה שאכן ניתן להשתמש ברוב ציוד הליתיום-ליוני-נתרן, אך ייצור מוצלח תלוי אם המכונות מספקות גמישות מספקת בלחץ, מהירות, טמפרטורה ומתח. בקווי פיילוט, דרישה זו בדרך כלל מתקיימת, וזו הסיבה שפרויקטים רבים של -יון נתרן מתחילים בציוד ליתיום- קיים. עם זאת, בייצור-בקנה מידה גדול, יש להעריך בזהירות רבה יותר את התאימות, מכיוון שקווי-מהירות גבוהים פועלים לעתים קרובות בטווחי פרמטרים צרים יותר.

בסעיף הבא, נשווה קווי פיילוט וקווי ייצור המוני ביתר פירוט ונסביר מדוע בדרך כלל קל יותר להשיג תאימות בציוד בקנה מידה פיילוט מאשר בקווי ייצור תעשייתיים אוטומטיים לחלוטין.

Ⅴ. תאימות בקווי פיילוט לעומת קווי ייצור המוני

בפועל, התאימות בין ציוד לייצור סוללות ליתיום- ו-יון נתרן תלויה לא רק בתהליך עצמו אלא גם בקנה המידה של קו הייצור. קווי פיילוט, קווי מעבדה ומערכות ייצור בקנה מידה קטן- הינם בדרך כלל בעלי טווח התאמה רחב ותצורה גמישה, מה שהופך אותם למתאימים היטב לפיתוח יוני-נתרן. לעומת זאת, קווי ייצור המוני-מהירים מותאמים לעתים קרובות לכימיה ספציפית של-יון ליתיום, מה שאומר שחלון ההפעלה שלהם עשוי להיות צר יותר ופחות מותאם. כתוצאה מכך, אותו ציוד שעובד בצורה מושלמת בקו פיילוט עשוי לדרוש שינוי או עיצוב מחדש כאשר נעשה בו שימוש בייצור -בקנה מידה גדול של יוני נתרן{10}.

הבנת ההבדל הזה חיונית לחברות שמתכננות להיכנס לייצור -סוללות נתרן באמצעות תשתית ליתיום- קיימת. פרויקטים רבים של -יון נתרן- מוקדמים מצליחים מכיוון שהם מפותחים על ציוד פיילוט גמיש, בעוד שאתגרים מופיעים לעתים קרובות מאוחר יותר כאשר מתקדמים לייצור תעשייתי.

1. מדוע קווי טייס בדרך כלל תואמים

קווי פיילוט מיועדים למחקר, פיתוח תהליכים וייצור-קטנים. המטרה העיקרית שלהם היא לאפשר למהנדסים לבדוק חומרים שונים, ניסוחי אלקטרודות ופרמטרים שונים של תהליך. בגלל זה, ציוד טייס תומך בדרך כלל בטווחי התאמה רחבים למהירות, לחץ, טמפרטורה ומתח. מאפיינים אלה הופכים את קווי הפיילוט למתאימים באופן טבעי לסוללות -נתרן.

לדוגמה, מכונת ציפוי פיילוט מאפשרת בדרך כלל שונות גדולה במהירות הציפוי ובצמיגות התרחיץ, מה שמאפשר לעבוד גם עם תכשירי יון-ליתיום וגם עם פורמולציות של יוני-נתרן. מכונת קלנדר פיילוט יכולה להתאים את לחץ הגלילים על פני טווח רחב, וזה חשוב בעת מעבר מאלקטרודות ליתיום צפופות לאלקטרודות נתרן נקבוביות יותר-. מערכות מילוי בקווי פיילוט נוטות גם לאפשר שליטה ידנית או ניתנת לתכנות של רמת הוואקום ונפח ההזרקה, מה שעוזר להתאים לתכונות אלקטרוליטים שונות.

יתרון נוסף של קווי פיילוט הוא עיצוב מודולרי. לעתים קרובות ניתן להחליף, לשדרג או להגדיר מחדש ציוד מבלי לשנות את כל פריסת הייצור. גמישות זו מאפשרת לפתח תהליכי-יון נתרן צעד אחר צעד ללא השקעה גדולה. עבור מכוני מחקר, אוניברסיטאות וסטארט-אפים, זוהי אחת הסיבות העיקריות לכך שטכנולוגיית -יון נתרן היא אטרקטיבית, מכיוון שניתן לפתח אותה באמצעות ציוד מעבדה או פיילוט קיים של ליתיום-.

2. מגבלות בקווי ייצור המוני

קווי ייצור המוני לסוללות ליתיום-בדרך כלל מותאמים לתפוקה גבוהה ולפעולה יציבה. פרמטרים כגון מהירות ציפוי, לחץ קלנדר ומתח סלילה קבועים לרוב בטווח צר יחסית כדי למקסם את היעילות והתפוקה. למרות שזה אידיאלי לייצור ליתיום-בקנה מידה גדול, זה יכול להפחית את התאימות לחומרי-יון נתרן הדורשים תנאי תהליך שונים.

דוגמה נפוצה אחת היא לוח שנה. בקווי ייצור ליתיום- רבים, לוח השנה מתוכנן לפעול בלחץ גבוה כדי להשיג צפיפות אלקטרודות מקסימלית. עם זאת, אלקטרודות יון -נתרן עשויות לדרוש לחץ נמוך יותר כדי לשמור על נקבוביות. אם המכונה לא יכולה לפעול ביציבות בלחץ נמוך יותר, ייתכן שיהיה קשה לייצר אלקטרודות נתרן- עקביות ללא שינוי.

גם מערכות ציפוי יכולות להוות אתגרים. קווי ציפוי יונים-מהירים-מהירים- מותאמים לצמיגות ולתנאי ייבוש ספציפיים. אם לתמיסת יון -נתרן יש ריאולוגיה או הרכב ממס שונה, הציפוי עלול להפוך לא יציב באותה מהירות. במקרים כאלה, הציוד עדיין יכול להיות שמיש, אך יש להפחית את מהירות הקו, מה שמשפיע על הפרודוקטיביות.

מערכות מילוי ויצירת אלקטרוליטים עשויות להזדקק גם להתאמה בייצור-בקנה מידה גדול. מכונות מילוי תעשייתיות מכוונות לעתים קרובות לצמיגות אלקטרוליט וזמן הזרקה ספציפיים. אם אלקטרוליט יון -נתרן מתנהג בצורה שונה, יש לשנות את פרופיל המילוי כדי להבטיח הרטבה מלאה. באופן דומה, יש לאמת את ארונות היווצרות המוגדרים לטווחי מתח יון-ליתיום כדי להבטיח שליטה מדויקת על תאי יון-נתרן.

3. שיקולים הנדסיים בעת שימוש חוזר בליתיום-קווי יונים

כאשר מעריכים האם ניתן להשתמש בקו ייצור ליתיום-קיים עבור סוללות-נתרן, על המהנדסים לבדוק היטב את הנקודות הבאות:

האם הציוד מאפשר טווח התאמה מספיק ללחץ, מהירות וטמפרטורה

האם תוכנת בקרה תומכת בפרמטרים שונים של מתח ויווצרות

האם מערכות ציפוי וייבוש יכולות להתמודד עם תכונות תמיסה שונות

האם מערכות מילוי מאפשרות בקרת ואקום והזרקה מדויקת

אם מתקיימים תנאים אלה, ניתן לעשות שימוש חוזר ישירות ברוב קווי הפיילוט, וניתן להתאים קווי ייצור רבים עם שינויים מוגבלים. אם לא, שדרוג מכונות ספציפיות הוא בדרך כלל פרקטי יותר מאשר החלפת הקו כולו.

4. תאימות טיפוסית לפי סולם ייצור

השוואה זו מראה מדוע רוב הפיתוח של-יוני נתרן מתחיל בציוד פיילוט. מכונות גמישות מאפשרות למהנדסים להתאים פרמטרים עד להשגת ביצועים יציבים. לאחר הגדרת התהליך, ניתן לשנות את קווי הייצור בהתאם. ניסיון להשתמש בקו מסת ליתיום- מותאם לחלוטין ללא התאמה מוביל לעתים קרובות לתוצאות לא עקביות, לא בגלל שהציוד אינו תואם, אלא בגלל שהוא מיוחד מדי עבור כימיה אחרת.

בסעיף הבא, נבחן את המצבים שבהם ציוד ליתיום-ייתכן שלא יספיק ונסביר מתי מומלצים מכונות חדשות או מותאמות אישית לייצור סוללות -נתרן.

Ⅵ. כאשר נדרש ציוד חדש או מותאם אישית לייצור -סוללות יון נתרן

למרות שניתן לעשות שימוש חוזר ברוב ציוד סוללת הליתיום- לייצור יון-נתרן, ישנם מצבים שבהם המכונות הקיימות עשויות שלא לספק טווח שליטה מספיק או יכולת מכנית. זה לא אומר שסוללות -נתרן דורשות מערכת ייצור חדשה לחלוטין, אבל חומרים מסוימים, עיצובי אלקטרודות או יעדי ייצור עשויים לדחוף את התהליך אל מחוץ לחלון ההפעלה הרגיל של ציוד ליתיום-יון. במקרים אלה, שדרוג מכונות ספציפיות או שימוש בציוד מותאם הופך להיות הכרחי כדי לשמור על יציבות, תפוקה ועקביות ביצועים.

יש סיכוי גבוה יותר שמצבים אלה יתרחשו בעת פיתוח כימיה חדשה של-יון נתרן, ייצור אלקטרודות עבות, או קנה מידה מייצור פיילוט לקווים תעשייתיים-מהירים. מהנדסים צריכים להעריך את התאימות לא רק על סמך האם הציוד יכול לפעול, אלא גם אם הוא יכול לפעול בטווח הפרמטרים האופטימלי עבור חומרי נתרן-.

1. אלקטרודות עבות ועיצובי טעינה- גבוהים

תחום אחד שבו ציוד ליתיום- עשוי להתמודד עם מגבלות הוא ייצור של אלקטרודות עבות. סוללות נתרן- מתוכננות לעתים קרובות עם נקבוביות גבוהה יחסית כדי לפצות על צפיפות אנרגיה נמוכה יותר בהשוואה לתאי ליתיום-. כדי להשיג קיבולת מספקת, היצרנים עשויים להגדיל את עובי האלקטרודה במקום לדחוס את האלקטרודה לצפיפות גבוהה מאוד.

אלקטרודות עבות דורשות מכונות ציפוי עם בקרת זרימה יציבה, מערכות מתח רשת חזקות וייבוש אחיד. אם ראש הציפוי אינו יכול לשמור על עובי עקבי בעומס גבוה, האלקטרודה עלולה לפתח סדקים או משטחים לא אחידים. תנורי ייבוש חייבים גם לספק פיזור טמפרטורה אחיד כדי למנוע לכידת ממס בתוך שכבת האלקטרודה.

קלנדר אלקטרודות עבות יכול להיות גם מאתגר. קלנדרי ליתיום-סטנדרטיים מותאמים לרוב לאלקטרודות דקות וצפופות יחסית. כאשר עובדים עם אלקטרודות -נתרן עבות יותר, המכונה חייבת לאפשר שליטה מדויקת בלחץ ובפער הגלילים כדי למנוע דחיסה של- יתר. במקרים מסוימים, יש צורך בקוטר רולר גדול יותר או בקרת מתח משופרת כדי לשמור על צפיפות אחידה לרוחב האלקטרודה.

2. אנודות פחמן קשות וקתודות בצפיפות- נמוכה

פחמן קשיח, שנמצא בשימוש נרחב כחומר אנודה בסוללות -יון נתרן, מתנהג בצורה שונה מגרפיט במהלך ערבוב, ציפוי ודחיסה. זה עשוי לדרוש תכולת קלסר שונה, זמן פיזור ארוך יותר ולחץ קלנדר נמוך יותר. ציוד שאינו יכול לפעול בלחץ נמוך יותר או שאינו יכול לשמור על מתח יציב בצפיפות נמוכה עלול לייצר אלקטרודות בעלות חוזק מכני ירוד או נקבוביות לא עקבית.

לחלק מקתודות יון -נתרן, כגון אנלוגים כחולים פרוסים, יש גם צפיפות טפח נמוכה יותר מקתודות יון ליתיום- נפוצות. זה משפיע על צמיגות התרחיץ, יציבות הציפוי ועובי האלקטרודה הסופי. מערכות ציפוי חייבות לאפשר שליטה מדויקת על קצב הזרימה וגובה הפער כדי למנוע שינויים בעומס המסה. בנוסף, תנאי הייבוש עשויים להזדקק להתאמה כדי למנוע סדקים הנגרמים על ידי התנהגות שונה של אידוי ממס.

הבדלים אלה הקשורים לחומר- בדרך כלל אינם דורשים מכונות שונות לחלוטין, אך לעתים קרובות הם דורשים ציוד עם טווח התאמה רחב יותר ושליטה מדויקת יותר. עבור כימיה חדשה של סוללות, קווי פיילוט בעלי תצורה גמישה מועדפים לפיכך על פני קווי ייצור המוני אופטימליים במיוחד.

3. תאימות ומילוי אלקטרוליטים

מילוי אלקטרוליט הוא שלב נוסף שבו עשויה להידרש התאמה אישית. לאלקטרוליטים של -נתרן יכולים להיות מאפיינים שונים של צמיגות והרטבה בהשוואה לאלקטרוליטים של יוני ליתיום{{2}. כאשר נקבוביות האלקטרודה גבוהה יותר או עובי האלקטרודה גדול יותר, תהליך המילוי חייב להבטיח שהאלקטרוליט חודר במלואו למבנה האלקטרודה.

מכונות מילוי חייבות לתמוך בשליטה מדויקת על רמת הוואקום, מהירות ההזרקה ונפח המילוי. אם המערכת לא יכולה לשמור על ואקום יציב או מינון מדויק, עלולה להתרחש הרטבה לא מלאה, וכתוצאה מכך שינוי בקיבולת או חיי מחזור לקויים. בתאים בפורמט- גדול, השפעה זו הופכת משמעותית יותר, ויש לבצע אופטימיזציה קפדנית של פרמטרי מילוי.

במקרים מסוימים, יצרנים גם מתנסים עם מערכות ממס שונות או תוספים לסוללות -נתרן, אשר עשויות לדרוש מערכות מילוי התואמות לתכונות כימיות שונות. זו סיבה נוספת לכך שציוד מילוי גמיש מועדף לשלבי פיילוט ולשלבי ייצור מוקדמים.

4. דרישות גיבוש ובדיקה

ציוד יצירה ודירוג עבור סוללות ליתיום-תומכת בדרך כלל במגוון רחב של הגדרות מתח וזרם, אך עדיין יש לאמת את התאימות. סוללות נתרן- פועלות לעתים קרובות במתח נמוך יותר ועשויות להשתמש בפרופילי טעינה-פריקה שונים במהלך היווצרותם. אם הבוחן אינו יכול לספק בקרה מדויקת במתח נמוך או בזרם נמוך, ייתכן שהקיבולת הנמדדת וההתנגדות הפנימית לא יהיו אמינים.

קווי ייצור-בקנה מידה גדול משתמשים לעתים קרובות בארונות יצירה אוטומטיים המוגדרים עבור מוצרי ליתיום- ספציפיים. בעת המעבר לתאי יון-נתרן, ייתכן שיהיה צורך להתאים את הגדרות התוכנה, מגבלות המתח וספי הבטיחות. במקרים מסוימים, שדרוג מערכת הבקרה מספיק, בעוד שבאחרים עשויים להידרש ערוצי גיבוש חדשים כדי להשיג תנאי בדיקה מדויקים.

5. קנה מידה מפיילוט קו לייצור תעשייתי

אתגרי תאימות צפויים להופיע כאשר עוברים מפיתוח בקנה מידה פיילוט- לייצור המוני. בקו פיילוט, מהירות איטית יותר והתאמה ידנית מאפשרים למהנדסים לייעל פרמטרים עבור חומרים חדשים. בייצור מהיר-, אותם פרמטרים חייבים להישאר יציבים לאורך ריצות ארוכות, וסטיות קטנות עלולות להוביל למספר גדול של תאים פגומים.

מסיבה זו, חברות המתכננות ייצור -נתרן תעשייתי משתמשות לעתים קרובות במבנה הכולל של קו ליתיום- אך מתכננות מחדש מכונות ספציפיות כגון מערכות קלנדר, ראשי ציפוי או תחנות תדלוק. גישה זו מאפשרת ליצרנים לשמור על רוב התשתית הקיימת תוך הבטחה שהשלבים הקריטיים מותאמים לכימיה החדשה.

בחלק האחרון, נסכם את התאימות בין ציוד ליתיום-יון ונתרן-יון ונסביר כיצד עיצוב והתאמה אישית של ציוד משולבים יכולים לעזור ליצרנים לעבור מייצור ליתיום-יון לייצור-נתרן ביעילות.

Ⅶ. מסקנה: התאימות גבוהה, אבל אופטימיזציה הנדסית קובעת את ההצלחה

השאלה האם ניתן להשתמש בציוד סוללת ליתיום-ליצור סוללות-נתרן היא אחת הדאגות הנפוצות ביותר בקרב יצרני סוללות, מכוני מחקר וסטארט-אפים הנכנסים לתחום יון-נתרן. התשובה הקצרה, כפי שנדון בתחילת מאמר זה, היא כן - רוב ציוד הליתיום-יון תואם - אבל התשובה ההנדסית המלאה היא יותר ניואנסית. תאימות קיימת מכיוון שהמבנה הבסיסי וזרימת העבודה של הייצור של סוללות -נתרן דומים מאוד לאלו של תאי יון -ליתיום. עם זאת, השגת ביצועים יציבים, תפוקה גבוהה וייצור ניתן להרחבה עדיין דורשת התאמה קפדנית של פרמטרי תהליך, ובמקרים מסוימים, ציוד מותאם אישית.

מנקודת מבט של תהליך, שתי מערכות הסוללה משתמשות בשלבי ייצור כמעט זהים, לרבות ערבוב תפוחים, ציפוי אלקטרודות, ייבוש, קלנדר, שסע, סלילה או ערימה, מילוי אלקטרוליטים, איטום והיווצרות. מכיוון שהמבנה המכני של האלקטרודה ושיטת הייצור של גליל-ל-גלול נשארים זהים, רוב הציוד המשמש בקווי טייס ליונים-ליתיום יכול לפעול גם בטווח הנדרש לחומרי נתרן-יון. זו הסיבה העיקרית לכך שניתן לפתח טכנולוגיית יון-נתרן במהירות מבלי לבנות תשתית ייצור חדשה לחלוטין.

יחד עם זאת, הבדלים בחומרים מובילים להבדלים בתנאי התהליך האופטימליים. לקתודות יון-נתרן יש לעתים קרובות צפיפות נמוכה יותר, אנודות פחמן קשיח מתנהגות בצורה שונה מגרפיט, ודרישות נקבוביות האלקטרודות בדרך כלל גבוהות יותר. גם מאפייני האלקטרוליט וטווחי המתח עשויים להשתנות. הבדלים אלו אינם מצריכים בהכרח פס ייצור חדש, אך הם דורשים ציוד המסוגל לטווח התאמה רחב יותר ולשליטה מדויקת יותר. בקווי פיילוט גמישים זו רק לעתים נדירות בעיה, בעוד שבקווי ייצור המוני-מהירויות גבוהות עשויות להיות מכונות מסוימות להזדקק לשינוי או החלפה כדי לשמור על עקביות המוצר.

בפרויקטים הנדסיים אמיתיים, לכן יש להעריך את התאימות צעד אחר צעד לאורך כל תהליך הייצור. מערכות ערבוב בדרך כלל תואמות לחלוטין. מכונות ציפוי מתאימות אם ניתן להתאים את טווח הצמיגות והעובי. מכונות קלנדרציה חייבות לאפשר בקרת לחץ מדויקת כדי למנוע-דחיסת יתר. ציוד חיסוך וליפוף הוא בעיקר מכני ובדרך כלל ניתן לעשות בו שימוש חוזר. מערכות מילוי חייבות לתמוך בקרת ואקום ומינון מדויקת כדי להבטיח הרטבת אלקטרוליט נכונה. ציוד היווצרות ובדיקה חייב לאפשר הגדרות מתח וזרם שונות המתאימות לתאי יון -נתרן. כאשר התנאים הללו מתקיימים, ניתן להשתמש בציוד ליתיום- קיים ביעילות לפיתוח יוני{10}}נתרן ואפילו לייצור תעשייתי.

עבור חברות שמתכננות פרויקטים חדשים של יון-נתרן, הגישה המעשית ביותר היא לרוב להתחיל עם קו פיילוט גמיש, לבצע אופטימיזציה של פרמטרי התהליך ולאחר מכן להגדיל באמצעות ציוד ייצור שתוכנן עם יכולת התאמה מספקת. ניסיון להפעיל חומרי נתרן-יונים ישירות על קו מסת יון-ליתיום מותאם במיוחד ללא שינוי עלול להוביל לאיכות לא יציבה, לא בגלל שהציוד אינו תואם, אלא בגלל שהוא תוכנן לחלון הפעלה צר יותר.

בייצור מודרני של סוללות, גורם המפתח הוא לא אם הציוד מסומן עבור ליתיום-יון או נתרן-, אלא האם המערכת מתוכננת לתמוך בחומרים שונים, בצפיפות ובתנאי תהליך שונים. ציוד בעל עיצוב מודולרי, טווח פרמטרים רחב ובקרה מדויקת מאפשר לעבור בין כימיה מבלי לבנות מחדש את כל המפעל. גמישות זו חשובה במיוחד מכיוון שהתעשייה בוחנת טכנולוגיות סוללה חדשות כגון מערכות -נתרן, מצב מוצק-וליתיום- גופרית.

בְּTOB NEW ENERGY, ציוד ייצור סוללות מתוכנן מתוך מחשבה על גמישות זו. החברה מספקתפתרונות קו ייצור של סוללות ליתיוםשניתן להגדיר למחקר מעבדה, לפיתוח בקנה מידה פיילוט- או ייצור תעשייתי, ואותה פלטפורמה הנדסית יכולה להיות מותאמת לתהליכי סוללת -נתרן עם טווחי פרמטרים מותאמים אישית ותצורת ציוד. עבור מכוני מחקר וסטארטאפים המפתחים כימיה חדשה, TOB מספקת גםקו טייס סוללה ופתרונות קו מעבדהעם מערכות ציפוי, קלנדר, מילוי והיווצרות מתכווננות, המאפשרות למהנדסים לייעל חומרים חדשים מבלי להחליף את הקו כולו. בנוסף, החברה תומכת בפרויקטי סוללה מתקדמים באמצעותמְשׁוּלָבציוד סוללהואספקת חומרים, המכסה בחירת ציוד, עיצוב תהליכים, התקנה והדרכה טכנית עבור טכנולוגיות סוללה שונות.

ההתפתחות המהירה של סוללות -נתרן מראה שעתיד אגירת האנרגיה לא יתבסס על כימיה אחת. ליצרנים שיוכלו לתכנן קווי ייצור גמישים ולהבין את ההבדלים ההנדסיים בין החומרים יהיה יתרון ברור. ציוד ליתיום-יון מספק בסיס חזק, אך ייצור מוצלח של יוני נתרן- תלוי בסופו של דבר בידע בתהליך, בקרת פרמטרים וביכולת להתאים אישית ציוד לדרישות חדשות.