¿Puede utilizarse un compresor de aire lubricado en una fábrica de baterías de litio?

Requisitos de la calidad del aire comprimido en la producción de baterías de litio

El proceso de fabricación de las baterías de litio exige unas condiciones ambientales extremadamente estrictas. En operaciones clave como la recubrimiento, el bobinado y la inyección de electrolito, el aire comprimido entra en contacto directo con las placas o con el interior de las celdas. Si el aire comprimido contiene aceite, humedad o partículas sólidas, ello puede comprometer de manera directa la estabilidad química de la batería, provocando cortocircuitos internos, una reducción de la capacidad e incluso desencadenando situaciones de descontrol térmico y otros graves incidentes de seguridad. Por ello, las plantas de fabricación de baterías de litio imponen requisitos sumamente rigurosos en cuanto a la pureza del aire comprimido, que suele exigir niveles de ausencia total de aceite, un punto de rocío extremadamente bajo y la ausencia de partículas en suspensión.

Riesgos de la aplicación de compresores de aire lubricados en fábricas de baterías de litio

Durante el funcionamiento de los compresores de aire lubricados con aceite, es inevitable que el lubricante se mezcle con el aire comprimido. Incluso tras su purificación mediante equipos de tratamiento posterior, resulta difícil lograr una eliminación absoluta del residuo de aceite. Si incluso pequeñas cantidades de aceite ingresan a la línea de producción de baterías de litio, ello puede acarrear los siguientes riesgos graves:

• Electrodo contaminado y electrolitoLa presencia de grasas altera las propiedades físico‑químicas de la superficie de los electrodos, afecta la capacidad de humectación del electrolito, lo que provoca un aumento de la resistencia interna de la batería y una reducción de su vida útil en ciclos.
• Provocar riesgos de seguridadLas manchas de aceite en el interior de la batería pueden convertirse en impurezas, perforar la membrana y provocar microcortocircuitos; durante los procesos de carga y descarga, esto puede desencadenar fácilmente una pérdida de control térmico, con riesgo de incendio o explosión.
• Aumentar los costos de producciónEl aumento de la tasa de productos defectuosos debido a la contaminación por hidrocarburos incrementa considerablemente los costos de gestión de los desechos y el desperdicio de materiales.

Gestión diferenciada de los procesos clave y no clave

Al analizar si es adecuado utilizar compresores de aire con aceite, es necesario diferenciar los distintos puntos de consumo de aire en la planta:

• Etapa central de la producción: Procesos que entran en contacto directo con la celda, como el recubrimiento, el bobinado, la inyección de electrolito y la formación, entre otros,Está estrictamente prohibido el uso de compresores de aire con aceite., es necesario utilizar una fuente de aire comprimido que cumpla con la norma de aceite cero.
• Proceso auxiliar no central: En procesos como la alimentación de herramientas neumáticas, la limpieza exterior de los equipos y el embalaje de los productos terminados —que no implican contacto directo con las celdas—, en teoría es posible utilizar compresores de aire lubricados.

Sin embargo, en la planificación real de las plantas, para evitar conexiones erróneas de tuberías, contaminaciones cruzadas y reducir la complejidad de la gestión, la gran mayoría de las fábricas de baterías de litio opta por implementar un sistema de compresores de aire sin aceite de manera uniforme en toda la planta.

Recomendaciones para la selección de compresores de aire en plantas de baterías de litio

Para garantizar la calidad del producto y la seguridad en la producción, las fábricas de baterías de litio deben seguir los siguientes principios al seleccionar compresores de aire:

• Priorice los modelos sin aceite: En las zonas de consumo de aire prioritarias, se deben seleccionar compresores de aire de tornillo sin aceite o compresores centrífugos sin aceite, a fin de eliminar de origen la contaminación por aceite.
• Perfeccionar el sistema de posttratamientoAdemás de contar con un compresor sin aceite, es necesario equipar el sistema con secadores frigoríficos de alta eficiencia, secadores por adsorción y filtros de precisión, a fin de garantizar que el punto de rocío y la pureza del aire comprimido cumplan con los requisitos establecidos.
• Diseño de tuberías independientes: Si en la fábrica existen áreas no críticas que requieren el uso de compresores de aire lubricados, deberá establecerse una red de suministro de aire completamente independiente, prohibiéndose estrictamente cualquier conexión física con la red de suministro de aire destinada a la producción crítica.