Desafios durante o lítio

Jun 18, 2023

Rahul Bollini está escrevendo uma série de artigos explicando os desafios enfrentados durante a configuração de uma planta de fabricação de células de íons de lítio, que devem ser relevantes para qualquer empresa que esteja entrando neste campo. Este artigo (parte 5 da série) explica os desafios enfrentados durante a configuração da planta de produção celular no que diz respeito à otimização de processos e qualificação da força de trabalho.

Conforme discutido anteriormente, qualquer empresa que ingresse na fabricação de células de íons de lítio estabelece um laboratório para familiarizar sua equipe com a complexidade do processo de fabricação de células de íons de lítio. Esta configuração de laboratório é ampliada para escala piloto (geralmente tamanho MWh) e posteriormente ampliada para escala Giga. Uma linha de equipamentos ponta a ponta totalmente automatizada pode atender até alguns GWh.

Em cada uma dessas etapas, podem existir alguns desafios relacionados à otimização de processos. A otimização do processo significa ajustar o processo de produção em relação ao equipamento para obter o resultado desejado. Também significa lidar com problemas de precisão de vez em quando com as etapas corretas de solução de problemas. É necessário conhecimento especializado para lidar com tarefas de otimização de processos. Este artigo fala sobre otimização de processos relacionados a vários aspectos da fabricação de células.

Os desafios da força de trabalho podem ser divididos em duas categorias – melhoria de competências e práticas rigorosas de CQ (controlo de qualidade) a serem seguidas na produção celular. Este desafio é semelhante para todos os campos de tecnologia avançada que estão surgindo recentemente.

Aprimoramento – Upskilling significa simplesmente adquirir as competências (básicas, intermédias e avançadas) necessárias para um determinado trabalho. Isso pode envolver uma combinação de sessões de treinamento teórico e prático. É um desafio encontrar instituições (educacionais ou industriais) que possam fornecer a orientação adequada para o desenvolvimento de competências para um campo emergente e altamente técnico, como o fabrico de células.

Portanto, as empresas de fabricação de células consideram enviar seu primeiro conjunto de funcionários (das áreas química, eletroquímica, mecânica, mecatrônica, eletrônica e elétrica) para sua empresa parceira de tecnologia (geralmente fora da Índia) para treinamento prático. Devido aos altos custos de treinamento envolvidos na formação de especialização, essas empresas fazem o possível para reter esses funcionários pelo maior tempo possível. O pessoal de manutenção pode ser contratado de outra área, como Farma, onde as operações de equipamentos, sala seca e manutenção total da planta são semelhantes.

Práticas de CQ – O Controle de Qualidade é de longe o aspecto mais importante da fabricação de células. Negligenciar as práticas de qualidade durante a fabricação das células pode ter sérias implicações no resultado da produção, incluindo uma alta taxa de rejeição durante a classificação das células. Também pode haver problemas de longo prazo no campo, como falhas celulares, incidentes perigosos e até mesmo incêndio em determinados produtos químicos celulares. A adesão a um processo rigoroso de CQ deve vir de pessoal certificado em seis sigma e outras certificações de CQ.

O controle de qualidade é muito importante na inspeção de entrada de matérias-primas, controle de processo e monitoramento de parâmetros durante a produção, classificação e inspeção pré-despacho. Também é relevante manter as condições ambientais corretas de trabalho na área de armazenamento de matérias-primas e de produção de células em termos de umidade relativa, temperatura do ponto de orvalho e limpeza, pois qualquer partícula estranha pode potencialmente perturbar o processo de produção.

O controle de qualidade não envolve apenas manter o ambiente limpo, mas também acertar o processo. Aqui estão os processos que exigem adesão estrita aos procedimentos operacionais padrão.

Negligenciar qualquer um dos procedimentos acima mencionados pode comprometer a produção, resultando num maior número de células de qualidade inferior que só podem ser vendidas a preços inferiores ao mercado. Os resultados costumam ser evidentes ao estudar a autodescarga (queda de tensão) das células após ativá-las e colocá-las para envelhecer sob alta temperatura e temperatura ambiente normal por um período de tempo definido.