Elek­tro­den-Slur­ries für Lithium-Ionen-Batterien

Ein bei­spiel­lo­ser Nach­fra­ge­schub nach Lithi­um-Ionen-Bat­te­rien und der stark stei­gen­de Absatz von Elek­tro­fahr­zeu­gen wir­ken sich auf den Bedarf für eine auf hohe Kapa­zi­tä­ten aus­ge­leg­te Bat­te­rie­fer­ti­gung aus. Ystral stellt mit der Batt-TDS eine inno­va­ti­ve Serie von Pul­ver-Disper­gier-Sys­te­men, zur Ent­wick­lung und indus­tri­el­len Pro­duk­ti­on von Elek­tro­den-Slur­ries für Lithi­um-Ionen-Bat­te­rien, vor. Ver­gli­chen mit bestehen­den Tech­no­lo­gien bie­tet die­se Platt­form Vor­tei­le, wie deut­lich ver­kürz­te Pro­zess­zei­ten, gerin­ge­re Betriebs­kos­ten und höhe­re Pro­duk­ti­vi­tät. Das Unter­neh­men kann Bat­te­rie­her­stel­lern eine Lösung bie­ten, die sich durch ihren Hoch­ge­schwin­dig­keits­pro­zess aus­zeich­net. Auf­grund ihrer fle­xi­blen Aus­le­gung ver­ar­bei­tet die Batt-TDS unter­schied­li­che Mate­ria­li­en und ver­eint somit Pro­zess­schrit­te sowie Funk­tio­nen meh­re­rer Maschi­nen in einer zen­tra­len Anla­ge. Im Ver­suchs­maß­stab ist, im Ver­gleich zu Pla­ne­ten­mi­schern, die stun­den­lan­ges Mischen erfor­dern, um die Disper­gie­rung zu errei­chen, der gesam­te Pro­zess in weni­gen Minu­ten abge­schlos­sen. Dies ermög­licht schnel­le­re F&E‑Zyklen und damit eine effi­zi­en­te­re Entwicklung.
 
Die Disper­gie­rung selbst erfor­dert nur Mil­li­se­kun­den, wäh­rend die Kom­po­nen­ten den Inli­ne-Pro­zess­be­häl­ter durch­lau­fen. Im Pro­duk­ti­ons­maß­stab bedeu­tet dies eine mehr als zehn­fach höhe­re Pro­duk­ti­vi­tät als bei her­kömm­li­chen Tech­no­lo­gien und eine dop­pelt so hohe Pro­duk­ti­vi­tät im Ver­gleich zu ver­füg­ba­ren Extru­dern. Ergeb­nis­se aus dem Ver­suchs­maß­stab kön­nen mit der Batt-TDS-Lösung pro­blem­los in den Pro­duk­ti­ons­maß­stab über­tra­gen wer­den (Sca­le-Up). Die Batt-TDS-Lösung eig­net sich für die Pro­duk­ti­on auf heu­ti­gem indus­tri­el­len Niveau und ist bereit für die Anfor­de­run­gen künf­ti­ger Giga­fac­to­ries. Sie saugt Pul­ver staub­frei unter Vaku­um in einen Flüs­sig­keits­strom ein und schafft so die Vor­aus­set­zun­gen für die opti­ma­le Disper­gie­rung ver­schie­de­ner Kom­po­nen­ten in einem kon­ti­nu­ier­li­chen Pro­zess. Durch die unab­hän­gi­ge Steue­rung der ein­zel­nen Schlüs­sel­pa­ra­me­ter eröff­net die Tech­no­lo­gie ein brei­tes Pro­zess­fens­ter inner­halb einer ein­zi­gen Maschineninstallation.
 
Dies kann mit bestehen­den Sys­te­men, wie einem Hoch­ge­schwin­dig­keits-Dis­sol­ver, Pla­ne­ten­mi­scher oder sogar dem moder­ne­ren Extru­der nicht erreicht wer­den. Die Disper­gie­rung von poly­me­ren Bin­de­mit­teln, leit­fä­hi­gen Koh­len­stof­fen und abra­si­ven Aktiv­ma­te­ria­li­en wird, ent­spre­chend ihrer spe­zi­fi­schen phy­si­ka­li­schen Eigen­schaf­ten und Struk­tu­ren, ange­passt. Die Tech­no­lo­gie ist in der Lage, Fest­stoff-Slur­ries mit Vis­ko­si­tä­ten zu ver­ar­bei­ten. Die Maschi­nen­ver­füg­bar­keit wird zudem durch die Wash-in-Place-Funk­ti­on (WIP) maxi­miert. Für den siche­ren Umgang mit gefähr­li­chen Stof­fen und maxi­ma­len Arbeits­schutz wur­den spe­zi­fi­sche Lösun­gen ent­wi­ckelt. Die Batt-TDS-Serie umfasst, von einer 12-Liter-Ein­heit für schnel­le For­mu­lie­rung und Pro­zess­scree­ning bis zum Pro­duk­ti­ons­sys­tem für einen Durch­satz von mehr als 5.000 Litern pro Stun­de, diver­se Grö­ßen zur Slurry-Herstellung.