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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).

IRI
chem:liIonCellAssemblyPipeline
Unit Operation
4
Operazioni chimiche
0 (con reazione)
Operazioni fisiche
4
CO₂eq cumulato
20.90 kg/kg
Produzione globale
7 Mt/anno
Impatto CO₂ globale
146 Mt CO₂/anno
Sezioni: diagramma unit operation ruoli sostanze condizioni energia supply chain supply chain completa → SPARQL

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

OperazioneConsumaProduceCatalizzatoreEquipmentCO₂eqResa
⚙️ 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), acquaslurry 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 Cufoglio 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/DMCcella Li-ion (NMC 18650/prismatic) avvolgitore/stacker celle, cycler formazione batterie 12.0

Ruolo delle sostanze in questa filiera

🟦 materia prima (6)
🟩 prodotto finale (1)
▫️ intermedio (4)
🩵 utility (2)

Condizioni operative

OperazioneTemperaturaPressioneAtmosfera
mixing slurry catodo 20–40 °Catmdry-air
mixing slurry anodo 20–40 °Catmdry-air
coating slot-die + essiccazione + calendering 60–120 °Catmdry-air
winding + electrolyte filling + formation 20–40 °Catmdry-room

Input energetici

OperazioneFormaEnergia specifica
coating slot-die + essiccazione + calendering thermal15.0 MJ/kg
winding + electrolyte filling + formation electric30.0 MJ/kg

Supply chain inter-filiera

⬅ Materie prime/intermedi forniti da altre filiere

Esplora con SPARQL

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.


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