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Batteriemasse-Herstellung

Lithium-Ionen-Batterien in der Kontiproduktion herstellen

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Im Gegensatz dazu bringt Bühler in seinem Verfahren als Kernmaschine einen gleichdrehenden Zweiwellenextruder zum Einsatz. Durch die flexibel konfigurierbaren Schnecken können verschiedene Schritte wie etwa Mischen, Homogenisieren, Dispergieren und Entgasen in einem einzigen Aggregat vereint werden. Dank unterschiedlichen Zugabestellen für Feststoffe und Flüssigkeiten lässt sich die Feststoffkonzentration und damit die Viskosität jederzeit verändern. So können die Misch- und Dispergierprozesse genau an die Anforderungen der teilweise empfindlichen Rohstoffe angepasst werden.

Durch die kompakte Bauform des Extruders wird auch nur ein Bruchteil des Volumens einer konventionellen Slurry-Aufbereitung im Batch-Verfahren benötigt. Weil die eingesetzten Materialien zum Teil empfindlich auf Luftfeuchtigkeit reagieren und die Produktionsumgebungen als Trockenräume ausgestaltet sind, schlägt sich dieser geringere Platzbedarf unter dem Strich in niedrigeren Gesamtkosten nieder. Die Inline-Qualitätssicherung vermindert Ausschuss. Genauso anspruchsvoll wie der Dispergierprozess ist auch die Dosierung der einzelnen Komponenten. Damit die Paste bei einer direkten Weiterverarbeitung immer die richtige Zusammensetzung hat, muss jederzeit die exakte Rezeptur erstellt werden.

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Partikelgröße während des Prozesses kontrollieren

Die neu entwickelte Qualib-Einheit von Bühler – eine Inline-Qualitätskontrolle der Paste nach dem Dispergierprozess – erfasst ständig wichtige Produktparameter und kontrolliert, ob sich diese innerhalb der definierten Toleranzen befinden. Ist dies nicht der Fall, wird die Paste automatisch in einen gesonderten Behälter umgeleitet. So kann der Ausschuss an Elektroden und Zellen auf ein Minimum reduziert werden, wodurch sich Produktivität und Wirtschaftlichkeit der Batteriehersteller erhöhen.

Die Tests, die Bühler in seinem eigenen Labor in Uzwil und in seinem Batterielabor in Wuxi/China, durchführt, zeigen vielversprechende Resultate. So kann der Ausschuss an Elektroden und Zellen, der auf eine mangelhafte Slurry-Herstellung zurückzuführen ist, signifikant reduziert werden.Powtech: Halle 4, Stand 491

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