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Das Wachstum des Marktes für EV-Batterien könnte für findige Hersteller in den Vereinigten Staaten lukrativ sein. Mit Gigafactorys in Nevada, New York und Texas und einer weiteren, die für Georgia geplant ist, zieht das Bautempo an, bleibt aber noch hinter dem Wachstum in Europa und China zurück.
Genauso wichtig wie die Geschwindigkeit des Baus ist jedoch die Einhaltung der Vorschriften.
Von der Luftqualität in der Fabrikhalle bis hin zu Brennstaubmanagement-Systemen für die verschiedenen Produktionsprozesse entwickeln sich die Richtlinien, Normen und Vorschriften für die Herstellung von EV-Batterien mit der Branche weiter.
Angesichts der neuesten Technologien und Ausrüstungen, der revolutionären Verfahren, der Verwendung potenziell gefährlicher Rohstoffe sowie der bei der Herstellung entstehenden Stäube, Dämpfe und Partikel sind strengere Normen in unser aller Interesse.
Der beste Zeitpunkt, um sich mit diesen wichtigen Fragen zu befassen, ist lange vor Beginn der Produktion – während der ersten Entwurfs- und Konstruktionsphase.
Partikel sammeln und kontrollieren
Während des gesamten Herstellungsprozesses von EV-Batterien gibt es Phasen, an denen potenziell gefährliche Partikel in die Luft freigesetzt werden können, darunter Lithium-, Cadmium-, Nickel-, Kobalt- und Aluminiumstaub. Schweißrauch, der bei diesem Verfahren entsteht, gilt ebenfalls als giftig und die meisten Normen stehen mit ihm in Verbindung.
Der Staub einiger Materialien kann entflammbar oder brennbar sein. Dies muss mit Hilfe einer Dust Hazard Analysis (Staubgefahrenanalyse) ordnungsgemäß ermittelt und dann entsprechend den Ergebnissen der DHA gehandhabt werden.
Es gibt mehrere Phasen im Herstellungsprozess, an denen diese Probleme erkannt und bewältigt werden müssen, darunter:
- Mischen
- Beschichtung
- Fördertechnik
- Zerspanung
- Metallbearbeitung
- Trocknen
- Schweißen
- Zusammenbau
- Recycling
Bei der Planung von Gigafactroys sollten wirksame Lösungen für die ordnungsgemäße Erfassung und Kontrolle von Partikeln in jeder Phase des Herstellungsprozesses vorgesehen werden.
Wirksame Staubkontrollsysteme – von Abzugshauben bis hin zu Absaugern und Abscheidern – sind entscheidend für die Einhaltung der OSHA-Normen, die Aufrechterhaltung einer sauberen und sicheren Arbeitsumgebung und die Einhaltung der gesetzlichen Vorschriften für Dämpfe, Staub und Partikel am Arbeitsplatz.
Planung hilft Ihnen, Risiken zu bewältigen
Eine Gigafactory muss die höchsten Standards einhalten, um sicherzustellen, dass die produzierten Batterien korrekt hergestellt werden und einwandfrei funktionieren. Das bedeutet, dass die Anlage und ihre gesamte Ausrüstung Staub und andere Partikel filtern muss, die die Qualität der Batterien beeinträchtigen könnten.
Bob Galyen, ein weltweit anerkannter Experte für Batterietechnologie, erklärt: „Es ist wichtig, alle Prozesse bei der Herstellung von EV-Batterien zu verstehen, um die richtige Luftbehandlung sicherzustellen. Zum Beispiel, was muss wie abgesichert werden, in welchen Bereichen des Werks herrscht Über- oder Unterdruck, und in welchen Bereichen gibt es schädliche Chemikalien in der Luft? Wenn es um die Sicherheit geht, gibt es wenig Spielraum für Fehler.“
Die Auswahl und Installation eines wirksamen Abscheidungssystems für Staub, Rauch und Nebel beginnt daher mit einer gründlichen Überprüfung der Gefahren, der geplanten Anordnung und der Prozesse in der Einrichtung. Berücksichtigen Sie diese Faktoren:
- Schadstoffe – Welches Material soll gesammelt werden, und stellt es eine Gefahr dar?
- Arbeitslayout – Wird der Bereich offen oder in einzelne Zellen unterteilt sein? Ist die Möglichkeit, das Layout umzugestalten, wichtig?
- Produktionsbereich – Gibt es räumliche Beschränkungen aufgrund der Größe oder bestehender Strukturen?
- Produktionsvolumen – Wie hoch ist angesichts der geplanten/möglichen Expansion das erwartete Produktionsvolumen?
- Uptime – Welches System bietet die effizienteste Sammlung mit minimalen Ausfallzeiten für Filterwechsel, Reinigung und Wartung?
Im Voraus investieren
Es ist zwar möglich, eine Anlage nachträglich mit der richtigen Filterausrüstung auszustatten, doch ist es weitaus einfacher und kostengünstiger, dies bereits zu Beginn des Projekts zu tun.
„Oft ist eine Lüftungsanlage groß und schwer, und wenn sie nicht im Voraus geplant wird, verfügt ein Gebäude möglicherweise nicht über die richtige Struktur für die Installation der Geräte“, sagt Galyen.
Genauso wie die hochautomatisierten, schnelllebigen Fertigungsprozesse für EV-Batterien darauf ausgelegt sind, die Produktivität zu maximieren, müssen auch die Staub-, Rauch- und Nebelabscheidungssysteme einer Fabrik damit Schritt halten. Durch die Investition in und die Wartung von zuverlässigen Abscheidungsanlagen, die auf die spezifischen Anforderungen eines Betriebs abgestimmt sind, können Prozessbetreiber eine wirksame Filtration und eine konforme Arbeitsumgebung erwarten.
Beratung, Unterstützung und Service in Anspruch nehmen
Ganz gleich, ob Sie eine schlüsselfertige Lösung für die Staubbekämpfung suchen oder einfach nur Hilfe bei den ersten Schritten benötigen, wenden Sie sich an Fachleute, die mit Ihnen zusammenarbeiten werden:
- Durchführung einer geeignete Staubgefahrenanalyse
- Implementieren Sie die richtigen Belüftungs- und Filtersysteme für Ihre Anlage, um die Freisetzung von betreffenden Partikeln, einschließlich brennbarem Staub, in die Luft zu reduzieren.
- Einhaltung von Vorschriften in Ihrer spezifischen Produktionsstätte
- Unterstützung und Anleitung, um sicherzustellen, dass Ihre Ausrüstung betriebsbereit ist
Darüber hinaus kann es hilfreich sein, die aktuelle Forschung zu EV-Batterien und Initiativen wie die Initiative zur Batteriesicherheit für Elektrofahrzeuge der NHTSA zu verfolgen, die Forschung und andere Aktivitäten koordiniert, um Sicherheitsrisiken im Zusammenhang mit Batterien in Elektrofahrzeugen anzugehen. Bemühungen wie diese können potenzielle Sicherheitsrisiken im Zuge des technologischen Fortschritts aufzeigen und das Bewusstsein dafür schärfen.
Sicherheit bei jedem Schritt
Als wachsender Markt und tragfähige grüne Energielösung ist die EV-Batterietechnologie auf dem Vormarsch, allerdings nur dann, wenn Herstellung, Lagerung, Nutzung und Recycling angesichts der verschiedenen Risiken gesetzeskonform und angemessen bleiben. Für Gigafactorys beginnt dies mit der Implementierung optimierter Staubkontrolllösungen in allen Phasen – vom Mischen der Kathoden- und Anodenmaterialien bis hin zur Beschichtung, Bearbeitung, Schweißung und Montage.
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