assemblaggio cella Li-ion (NMC)
Li-ion battery cell assembly (NMC)
Filiera assemblaggio cella batteria Li-ion: slurry mixing CAM/grafite + binder, coating slot-die su foglio Al/Cu, calendering + slitting, winding/stacking, electrolyte filling LiPF6, sealing, formation cycling. ~7 Mt/y celle (~600 GWh).
Diagramma di flusso
flowchart LR
slurryMixingCathode["mixing slurry catodo"]
slurryMixingAnode["mixing slurry anodo"]
electrodeCoatingDrying["coating slot-die + essiccazione + calendering"]
cellAssemblyFormation["winding + electrolyte filling + formation"]
s_camNMC811(["materiale catodico CAM NMC811"]):::role_rawMaterial
s_camNMC811 --> slurryMixingCathode
s_nmpSolvent(["N-metilpirrolidone (solvente NMP)"]):::role_utility
s_nmpSolvent --> slurryMixingCathode
s_cathodeSlurry(["slurry catodo (CAM + PVDF + NMP)"]):::role_intermediate
slurryMixingCathode --> s_cathodeSlurry
s_graphite(["grafite sintetica (anodo grade)"]):::role_rawMaterial
s_graphite --> slurryMixingAnode
s_water(["acqua"]):::role_utility
s_water --> slurryMixingAnode
s_anodeSlurry(["slurry anodo (grafite + CMC/SBR + H2O)"]):::role_intermediate
slurryMixingAnode --> s_anodeSlurry
s_cathodeSlurry --> electrodeCoatingDrying
s_anodeSlurry --> electrodeCoatingDrying
s_aluminumFoil(["foglio collettore Al"]):::role_rawMaterial
s_aluminumFoil --> electrodeCoatingDrying
s_copperFoil(["foglio collettore Cu"]):::role_rawMaterial
s_copperFoil --> electrodeCoatingDrying
s_coatedCathode(["foglio catodo rivestito"]):::role_intermediate
electrodeCoatingDrying --> s_coatedCathode
s_coatedAnode(["foglio anodo rivestito"]):::role_intermediate
electrodeCoatingDrying --> s_coatedAnode
s_coatedCathode --> cellAssemblyFormation
s_coatedAnode --> cellAssemblyFormation
s_polypropyleneSeparator(["separatore microporoso PP/PE"]):::role_rawMaterial
s_polypropyleneSeparator --> cellAssemblyFormation
s_lipf6Electrolyte(["elettrolita LiPF6 in EC/DMC"]):::role_rawMaterial
s_lipf6Electrolyte --> cellAssemblyFormation
s_liIonCell(["cella Li-ion (NMC 18650/prismatic)"]):::role_finalProduct
cellAssemblyFormation --> s_liIonCell
classDef role_rawMaterial fill:#e8f4ff,stroke:#06c,color:#003
classDef role_finalProduct fill:#e8ffe8,stroke:#0a7,color:#030
classDef role_intermediate fill:#f0f0f0,stroke:#666,color:#333
classDef role_byproduct fill:#fff4e0,stroke:#cc7a00,color:#642
classDef role_waste fill:#fae8e8,stroke:#888,stroke-dasharray:3 3,color:#444
classDef role_utility fill:#e0f7f7,stroke:#06c8c8,color:#033
classDef role_catalyst fill:#fde0f0,stroke:#cc3399,color:#506
classDef role_mine fill:#f5e6d3,stroke:#8b5a2b,color:#3d2e15,stroke-width:2px
materia prima
prodotto finale
intermedio
sottoprodotto
scarto
utility
catalizzatore
⛏️ miniera
--> consumes/produces · -.> byproduct/waste/catalyst/recycle/mine
Unit Operation
🧪 = ha reazione bilanciata · ⚙️ = solo fisica
| Operazione | Consuma | Produce | Catalizzatore | Equipment | CO₂eq | Resa |
| ⚙️ mixing slurry catodo |
materiale catodico CAM NMC811, N-metilpirrolidone (solvente NMP) | slurry catodo (CAM + PVDF + NMP) |
— | mixer slurry batteria |
0.5 | — |
| ⚙️ mixing slurry anodo |
grafite sintetica (anodo grade), acqua | slurry anodo (grafite + CMC/SBR + H2O) |
— | mixer slurry batteria |
0.4 | — |
| ⚙️ coating slot-die + essiccazione + calendering |
slurry catodo (CAM + PVDF + NMP), slurry anodo (grafite + CMC/SBR + H2O), foglio collettore Al, foglio collettore Cu | foglio catodo rivestito, foglio anodo rivestito |
— | rivestitore elettrodo slot-die |
8.0 | — |
| ⚙️ winding + electrolyte filling + formation |
foglio catodo rivestito, foglio anodo rivestito, separatore microporoso PP/PE, elettrolita LiPF6 in EC/DMC | cella Li-ion (NMC 18650/prismatic) |
— | avvolgitore/stacker celle, cycler formazione batterie |
12.0 | — |
Ruolo delle sostanze in questa filiera
Condizioni operative
| Operazione | Temperatura | Pressione | Atmosfera |
| mixing slurry catodo |
20–40 °C | atm | dry-air |
| mixing slurry anodo |
20–40 °C | atm | dry-air |
| coating slot-die + essiccazione + calendering |
60–120 °C | atm | dry-air |
| winding + electrolyte filling + formation |
20–40 °C | atm | dry-room |
Input energetici
| Operazione | Forma | Energia specifica |
| coating slot-die + essiccazione + calendering |
thermal | 15.0 MJ/kg |
| winding + electrolyte filling + formation |
electric | 30.0 MJ/kg |
Supply chain inter-filiera
⬅ Materie prime/intermedi forniti da altre filiere
- foglio collettore Al ← laminazione foglio alluminio (grado batteria + packaging)
- materiale catodico CAM NMC811 ← materiale catodico CAM NMC811
- foglio collettore Cu ← elettrodeposizione foglio rame (grado batteria)
- grafite sintetica (anodo grade) ← grafite sintetica (processo Acheson)
- N-metilpirrolidone (solvente NMP) ← sintesi N-metilpirrolidone (NMP)
- acqua ← acido acrilico → poliacrilato di sodio (SAP), acrilonitrile (SOHIO) + ABS, Filiera ammoniaca Haber-Bosch + urea, mangime pellet da DDGS bioetanolo, bisfenolo A da fenolo + acetone, caprolattame a Nylon 6, acido citrico da fermentazione Aspergillus niger, CO2-to-metanolo (idrogenazione catalitica Cu/ZnO/Al2O3), elettrodeposizione foglio rame (grado batteria), produzione solfato di rame pentaidrato, DPC via carbonilazione ossidativa, epicloridrina da bio-glicerolo (Epicerol), resina epossidica DGEBA, Filiera etilene da steam cracking, formaldeide da metanolo (Formox), biodiesel HVO (drop-in), solfato di idrossilammina (processo DSM HPO), Filiera HCl industriale, acido L-lattico da fermentazione glucosio, Filiera metanolo da syngas, sintesi metilammina (NH3 + MeOH catalitica), produzione molibdeno metallico (arrostimento + riduzione H2), Filiera acido nitrico Ostwald, sintesi N-metilpirrolidone (NMP), fertilizzante organico NPK da digestato, Filiera PET, Filiera acido fosforico wet, PLA da acido L-lattico (ROP), poliuretano via MDI, ossido propilene via HPPO, acido tereftalico purificato da p-xilene, Filiera PVC, cianuro di sodio da processo Andrussow, Filiera soda Solvay, Filiera acciaio DRI-H2 + EAF, recupero zolfo Claus da H2S, Filiera zinco idrometallurgico
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Query di esempio sui ruoli delle sostanze in questa filiera:
PREFIX chem: <https://ontology.siletto.it/chem-pipeline#>
SELECT ?role ?substance WHERE {
?substance chem:playsRole ?ra .
?ra chem:role ?role ; chem:inPipeline chem:liIonCellAssemblyPipeline .
} ORDER BY ?role
Vedi altri esempi SPARQL.
Dereferenziabile: chem:liIonCellAssemblyPipeline
· ontologia completa
· TTL sorgente