LionVolt, lid van High Tech NL, ontwikkelt batterijcellen met 3D-gestructureerde anodes en een dunne-filmbenadering om hogere energiedichtheid, veiligheid en consistente kwaliteit te bereiken. Binnen NXTGEN Hightech Energy werkt het team gericht aan de stap van innovatie naar maakbaarheid.

Voor dit artikel gingen we in gesprek met Victoria Pereyra, program manager bij LionVolt, over hoe LionVolt stap voor stap groeit van lab naar productie, de huidige status van hun pilotlijn en hoe het bedrijf de basis legt voor toekomstige opschaling via twee zorgvuldig opgebouwde fasen die samen de brug vormen van prototype naar productie.

Een pilotlijn in twee fasen

Wie de nieuwe productieruimte van LionVolt binnenstapt ziet geen ‘glanzende eindlijn’ maar iets veel waardevollers: een zorgvuldig opgebouwd traject waarin elke stap gericht is op schaalbare batterij-ontwikkeling. “Oorspronkelijk planden we direct een roll-to-roll pilotlijn,” vertelt Victoria terwijl we langs kratten en hulpsystemen lopen. “Maar we hebben bewust een tussenstap ingebouwd: fase 1. Zo konden we eerder prototypes maken, leren over het product en ondertussen de roll-to-roll-specificaties tot in detail uitwerken.”

Twee fasen, één doel

In fase 1 produceert LionVolt prototypes via kleinere systemen. Het is een kleinschalige labopstelling: kleiner, wendbaar en perfect om materiaalkundige keuzes en procesparameters te verfijnen. Ondertussen worden de roll-to-roll machines in fase 2 gebouwd en voorbereid voor installatie.

“Fase 1 heeft ons veel geleerd over het product dat je niet zomaar uit innovatie haalt,” zegt Victoria. “Innovatie bewijst een concept, productie bewijst maakbaarheid.”

De overgang naar fase 2, roll-to-roll, is meer dan alleen een capaciteitsstap. Geautomatiseerde handling voorkomt micro-plooien en deukjes in de dunne folies, wat de yield direct verbetert. Het team verwacht de installaties vroeg volgend jaar te starten. Momenteel worden de machines gebouwd, zodra het ontwerp formeel is goedgekeurd en de fabrieksacceptatietests zijn afgerond, volgt transport en installatie op locatie.

Tijdens de inhuizing gaat de ruimte tijdelijk ‘onder bouwregime’. Zo vertelt Victoria: “We openen de maintenance-opening, de machines gaan naar binnen, de installaties worden geplaatst en er wordt grondig gereinigd om opnieuw te kwalificeren tot de juiste cleanroomklasse.”

Cleanroom, dry room en lithium: de details maken het verschil

In de cleanroom en de dry room draait alles om het elimineren van variatie. Lithium is extreem gevoelig voor vocht, daarom gebeurt het metalliseren van de anode in een gecontroleerde, vochtarme omgeving met gloveboxes (fase 1) en volledige dry-roomhandling (fase 2). Operators werken in strikte protocollen, met verplichte pauzes om hydratatie en alertheid te borgen.

“We laten je graag veel zien, maar niet alles,” glimlacht Victoria bij de gloveboxes. “Bepaalde processtappen zijn bedrijfskritisch en nog vertrouwelijk, die beschermen we actief tot we de intellectuele eigendomsrechten formeel hebben vastgelegd.”

Van labresultaat naar productielijn

De prototypes uit fase 1 worden bij partners getest. Met de komende roll-to-roll-fase kan het team delicater, consistenter en op grotere schaal produceren. Daarbij denkt LionVolt verder dan alleen hardware. Want om echt op te schalen, moet niet alleen het product, maar ook het productieproces slim en voorspelbaar worden.

“We willen traceability, procesinzicht en kwaliteit vanaf dag één goed neerzetten,” zegt Victoria. “Maar dan gecontroleerd, niet een databerg die je niet kunt vertrouwen.”

Zo ontstaat niet alleen een nieuw type batterij, maar ook een nieuwe manier van produceren: data-gedreven, schaalbaar en herbruikbaar. Precies de aanpak die binnen NXTGEN Hightech Energy laat zien hoe Nederland innovatie kan vertalen naar industriële realiteit.

Leren, delen en versnellen

LionVolt staat binnen NXTGEN Hightech niet alleen. In NXTGEN Hightech Energy project 1 werkt een breed consortium aan nieuwe batterijceltechnologieën (o.a. 3D-structuren en dunne-film-aanpakken). De fase-1/-2-architectuur bij LionVolt is een concreet voorbeeld van versnellen met verstand: eerder leren, minder projectrisico en hogere kans op first-time-right wanneer de roll-to-roll-lijn draait.

“De pilotlijn gaat ons exact vertellen welke factoren cruciaal zijn in het product en in het ontwerp van de machines. Met die lessons learned kiezen we straks de juiste schaal, het juiste machinepark en een toekomstbestendige digitale ruggengraat.” Aldus Victoria.

Dit artikel is afkomstig van NXTGEN Hightech Energy