Préparation des matériaux et prototypage de batteries lithium-ion : 6 équipements clés pour le laboratoire

Dans un laboratoire batterie, la qualité du résultat final dépend directement de la maîtrise de chaque étape du process. Préparation des matériaux, mélange de la pâte, enduction, enroulement et thermoscellage : chaque opération conditionne la répétabilité des essais, la stabilité des formulations et la qualité d’assemblage des cellules. Avec cette sélection de six équipements TOB NEW ENERGY TECHNOLOGY, ES France met en avant une chaîne cohérente pour accompagner les travaux de R&D, de prototypage et de préparation de cellules lithium.

En un coup d’œil

Une approche complète pour la préparation et l’assemblage de cellules lithium en laboratoire

L’intérêt de cette sélection est de couvrir plusieurs maillons techniques d’un même flux de travail. En amont, la préparation des poudres et des formulations conditionne l’homogénéité de la matière active. Ensuite, le mélange de la pâte, son dépôt sur support, l’enroulement des électrodes avec séparateur puis le thermoscellage du boîtier déterminent la qualité de la cellule obtenue. Cette logique d’ensemble est particulièrement pertinente pour les équipes de recherche, de mise au point procédé et de prototypage.

TOB-XJB-500 : mélanger sous vide pour améliorer l’homogénéité de la pâte

Le mélangeur à vide planétaire TOB-XJB-500 est présenté comme un équipement de laboratoire de 500 ml destiné au mélange de boues d’électrodes d’anode et de cathode, mais aussi au mélange de poudres et de matériaux céramiques. Son intérêt principal repose sur la combinaison d’une fonction de dispersion et d’un travail sous vide. La fiche met explicitement en avant la suppression des bulles, avec pour objectif d’améliorer la remplissabilité des matériaux et la compacité du mélange obtenu.

Pour un laboratoire batterie, ce type d’équipement répond à un enjeu central : préparer une pâte plus régulière avant l’étape d’enduction. Il constitue donc une base pertinente pour gagner en stabilité de formulation et en qualité de préparation matière.

TOB-VFC-300 : une enduction d’électrode pensée pour la recherche

La TOB-VFC-300 est destinée au revêtement d’électrodes de batteries lithium pour l’assemblage de piles bouton et la recherche sur cellules de poche. La machine intègre une pompe à vide, un système de chauffage jusqu’à 200 ℃, un entraînement moteur du grattoir, une vitesse de revêtement réglable, une épaisseur de revêtement ajustable et un contrôle par écran tactile.

La fiche insiste aussi sur plusieurs points techniques importants : chauffage uniforme sur grande surface, adsorption sous vide du substrat sans déformation, compacité de l’ensemble et possibilité d’utilisation en boîte à gants. Pour les équipes qui travaillent sur la qualité d’enduction et la répétabilité de dépôt, ces caractéristiques en font un équipement particulièrement intéressant pour la mise au point de procédés et la préparation d’échantillons.

TOB-JR135-P : standardiser l’enroulement des cellules de poche en laboratoire

La bobineuse semi-automatique TOB-JR135-P est utilisée pour enrouler ensemble les électrodes anode et cathode avec séparateur dans le cadre de la recherche sur batteries à cellule de poche Li-ion. Elle propose une vitesse d’enroulement réglable de 0 à 170 tr/min, un fonctionnement commutable en sens horaire ou antihoraire, ainsi qu’une production annoncée de 70 à 100 pièces par heure selon la taille de la batterie et la manipulation.

L’équipement est également positionné pour des configurations différentes selon le modèle de batterie, avec arbre d’enroulement carré pour batterie prismatique et possibilité d’arbre rond pour noyau cylindrique. Ce positionnement semi-automatique est particulièrement adapté aux environnements de laboratoire qui recherchent davantage de répétabilité mécanique qu’un procédé manuel, tout en conservant de la souplesse dans les essais.

TOB-SFZ-200-S : un thermoscellage compact pour les cellules polymère Li-ion

La TOB-SFZ-200-S est une thermoscelleuse compacte conçue pour sceller les films stratifiés en aluminium lors de la préparation du boîtier de cellule polymère Li-ion. La fiche précise qu’elle peut être utilisée pour le scellement supérieur et latéral des cellules de poche, grâce à une lame d’étanchéité souple avec base cuivre et partie supérieure en aluminium et caoutchouc silicone.

Côté paramètres, la machine annonce notamment une longueur de tête de 200 mm, une épaisseur d’étanchéité de 0,17 à 0,3 mm, une largeur de joint de 6 mm, une pression réglable de 0,5 à 0,7 MPa, une température de scellage réglable jusqu’à 250 ℃ avec précision de contrôle annoncée de +/- 2 °C, ainsi qu’un temps de scellage réglable de 0 à 99 s. La conception séparée entre contrôleur et partie travail est également mise en avant pour un usage en boîte à gants.

Pour les laboratoires qui développent des cellules pouch, cet équipement répond à une étape critique : sécuriser la qualité du scellement avant les opérations suivantes, notamment lorsqu’une languette est présente entre les films.

TOB-XQM-2 : broyage fin, dispersion et préparation d’échantillons à petit volume

Le broyeur planétaire à boulets TOB-XQM-2 est présenté comme un équipement destiné au mélange, au broyage fin, à la préparation d’échantillons, à la dispersion de nano-matériaux et au développement de nouveaux produits. La fiche souligne un fonctionnement compact, un faible niveau de bruit, la possibilité de traiter quatre échantillons par expérience, ainsi qu’une utilisation possible sous vide et en boîte à gants selon la configuration choisie.

Le principe planétaire repose sur quatre réservoirs installés sur une plaque tournante, avec impact à grande vitesse entre billes et échantillons. Le broyage peut être réalisé en voie sèche ou humide, avec une taille de poudre pouvant être réduite jusqu’à 0,1 micromètre selon la fiche. Pour les laboratoires qui travaillent la granulométrie, la dispersion ou la préparation de matériaux avancés, ce modèle apporte une vraie polyvalence à l’étape amont de préparation matière.

TOB-DSP-LBPBM06A : une fraiseuse planétaire pour les faibles volumes de laboratoire

La TOB-DSP-LBPBM06A est décrite comme une fraiseuse à billes planétaire de laboratoire, utilisée dans de nombreux domaines tels que la géologie, la métallurgie, l’électronique, les matériaux de construction, la céramique, la chimie, l’industrie légère, la médecine ou encore la protection de l’environnement. L’extrait indexé met en avant une transmission par engrenages, un fonctionnement simultané sur deux ou quatre réservoirs, une vitesse variable en fréquence, un contrôle programmable, une inversion automatique du temps et un temps de travail continu maximal annoncé de 48 heures.

Pour la version TOB-DSP-LBPBM06A, l’extrait disponible indique une capacité de 0,4 L, avec bols de 50 ml ou 100 ml en configuration 4 postes. La taille de décharge indiquée est de 0,1 µm pour le mélange, avec une taille d’alimentation donnée de ≤ 10 mm pour le matériau du sol et ≤ 3 mm pour les autres matériaux. Ce positionnement la rend particulièrement pertinente pour les travaux de laboratoire sur petits volumes et les développements nécessitant une approche planétaire compacte.

Pourquoi cette sélection mérite l’attention d’un laboratoire batterie

Ces six équipements ne répondent pas à un besoin isolé. Ensemble, ils dessinent une approche structurée de la préparation matière et de l’assemblage de cellules lithium à l’échelle laboratoire. Cette complémentarité est un point fort pour les équipes qui souhaitent améliorer la cohérence de leurs essais, fiabiliser leurs préparations et gagner en maîtrise sur les étapes sensibles du process.

Chez ES France, cette gamme constitue une base solide pour discuter d’une chaîne de travail adaptée aux contraintes de R&D, de prototypage et de préparation d’échantillons. Selon vos objectifs, il devient possible de raisonner non pas produit par produit, mais étape par étape, avec une vision plus globale du flux laboratoire.