Ligne de fabrication d'accumulateurs Lithium-Ion

CEA/Grenoble

Le CEA Grenoble / LITEN projette de compléter sa ligne pilote de fabrication d'accumulateurs Lithium-Ion. Le but de ce projet est d'acquérir et d'installer dans une salle anhydre un ensemble cohérent d'équipements permettant la réalisation de cellules prismatiques dans des emballages souples. Les opérations concernées sont:
— préparation des électrodes: découpe, mise au format souhaité.
À partir de rouleaux refendus d'électrode, une découpe est effectuée soit par poinçon-matrice, soit par système de couteaux afin de donner aux électrodes leur forme rectangulaire et leurs dimensions définitives. Cette opération doit être réalisée dans des conditions exigeantes de qualité de découpe et de propreté: absence de génération de poussière et nettoyage poussé pour ne pas impacter la fiabilité du produit final.
— empilement des électrodes ("Stacking").
Les électrodes positives et négatives ainsi préparées sont empilées et séparées par un matériau isolant. Cette étape requiert des précisions d'assemblages élevées pour le positionnement géométrique des différents matériaux.
— soudage des tabs.
Chaque électrode est munie d'une zone métallique non enduite à une de ses extrémités qui, dans cette étape, sont reliées électriquement à un collecteur de courant métallique (tab) qui assure le contact électrique avec l'ensemble des électrodes et l'extérieur de la cellule. La soudure est effectuée par ultrasons ou laser. L'étanchéité entre le tab et l'enveloppe est nécessaire.
— emballage de la cellule en enveloppe souple.
Le stack est introduit dans son enveloppe définitive constituée d'un matériau d'aluminium fin enduit de polymères thermo fusibles. 3 cotés sont soudés avant introduction d'électrolyte tandis que le quatrième est fermé après injection de l'électrolyte. La cellule finale devant être exempte de gaz, la dernière soudure est réalisée après mise sous vide de l'enveloppe souple.
— remplissage d'électrolyte.
L'enveloppe souple est rempli d'électrolyte: mélange de solvants organiques volatiles et de sels de lithium. Les moyens mis en œuvre peuvent faire appel à différentes techniques pour améliorer l'imprégnation du stack par le liquide. Cette étape doit être menée dans les conditions les plus propres et anhydres possibles. La nature des produits manipulés peut nécessiter des protections particulières: confinement partiel, aspiration des vapeurs, ...
— dégazage et fermeture finale.
La formation électrique entraine la formation de gaz qui déforment l'enveloppe souple de la cellule et doivent être évacués. La cellule est réouverte dans un environnement propre et anhydre pour en aspirer les gaz. Puis elle est refermée. Un dispositif de traitement des gaz peut être nécessaire avant rejet de ceux-ci dans l'atmosphère (présence de HF, COV).
Tous les équipements de cette ligne devront être suffisamment flexibles pour accepter des formats et dimensions de cellules différentes (qui seront précisés dans le cahier des charges) tout en limitant le temps de changement de série. La flexibilité des équipements sera donc privilégiée au dépend de leur capacité de production.
Le dossier de consultation des entreprises précisera les options éventuelles.

Date limite
Le délai de réception des offres était de 2011-12-05. L'appel d'offres a été publié le 2011-11-03.

Qui ?

Qu'est-ce que c'est ?

Historique des marchés publics
Date Document
2011-11-03 Avis de marché
2012-12-21 Informations complémentaires