Herstellung von Batteriemassen

Coperion und Coperion K-Tron bieten erstklassige Technologien für die Herstellung von Batteriematerialien. Als Systemlieferant umfassen unsere Lösungen dabei den gesamten Herstellungsprozess von Batteriemassen: Vom Schüttguthandling über die hochgenaue Dosierung bis hin zur Extrusion. Über alle Schritte wird zudem ein Containment-Konzept für die Anlage geplant und umgesetzt.

Wir bieten alles aus einer Hand, was Sie für Ihr Projekt benötigen. Mit eigener Planungs-, Engineering- und Verfahrenskompetenz sowie eigenen Schlüsselbauteilen können wir individuelle Anlagenkonzepte anbieten und diese sicher und wirtschaftlich realisieren. Dabei reagieren wir flexibel auf alle kunden- und marktbedingten Anforderungen.

Kompetenz im Anlagenbau: Alles aus einer Hand

Coperion realisiert Gesamtanlagen aus einer Hand – vom Rohstoffhandling und der Förderung über die Dosierung bis hin zur Extrusion. Langjährige Erfahrung und umfassendes Prozess-Know-how im Bereich Anlagenplanung, Entwicklung und Realisierung machen uns zum idealen Partner. Dabei stellen wir sicher, dass ein entsprechendes Containment-Konzept für die komplette Anlage entwickelt, geplant und umgesetzt wird.

Kontinuierliche Extrusion von Batteriemassen

Mit der kontinuierlichen Produktion kann deren Herstellungsprozess deutlich optimiert werden: Der Coperion ZSK-Doppelschneckenextruder bietet zusammen mit hochpräzise arbeitenden Coperion K-Tron Dosierern eine hohe Prozessstabilität und Genauigkeit zur Sicherung einer ausgezeichneten und reproduzierbaren Endproduktqualität. Darüber hinaus ermöglichen unsere Systeme eine große Zuverlässigkeit sowie eine lange Betriebsdauer. Mit der kontinuierlichen Produktion lassen sich zudem eine größere Materialeffizienz als auch eine kosteneffizientere und klimafreundlichere Batteriezellenproduktion im Vergleich zu herkömmlichen Batch-Verfahren erreichen.

Vorteile der kontinuierlichen Herstellung (im Vergleich zu Batch-Prozessen):

  • Steigerung der Wirtschaftlichkeit
    • Reduzierter Platz- und Personalbedarf
    • Hohe Zuverlässigkeit und dadurch Minimierung der Ausfallzeiten
    • Geringere Investitionskosten
  • Maßgeschneiderte Anlagenkonzepte und hohe Flexibilität
    • Produktionsbereich zwischen 2l/h bis 2.000l/h möglich, abhängig von der Maschinenbaugröße
    • Unterschiedlichste Rezepturen möglich
  • Extrusion ermöglicht klimafreundliche Rezepturen mit hohem Feststoffanteil
    • Signifikante Reduktion des Lösemittelanteils oder Substitution durch Wasser bei bestehenden Rezepturen
    • Energiebedarf verringert sich aufgrund kürzerer Trocknungszeiten
  • Reduzierter Reinigungsbedarf
    • Durch den kontinuierlichen Prozess muss die Anlage seltener gestartet und gestoppt werden, was zu einem geringeren Bedarf an Ausfall und Reinigung der Anlage führt
  • Schnelle Rezepturveränderungen
    • Das Verhältnis der Inhaltsstoffe kann durch Anpassen der Dosierleistung einfach und schnell geändert werden
    • Kontinuierliche Kontrolle der Produktqualität und schnelle Korrekturen bei Abweichungen möglich

Passende Werkstoffe für jede Aufgabe

Aufgrund der oft abrasiven und teilweise korrosiven Eigenschaften der zu verarbeitenden Rohstoffe fertigt Coperion die produktberührenden Teile seiner Systeme aus Werkstoffkombinationen mit besonders hoher Verschleiß- und Korrosionsfestigkeit.

Dadurch lassen sich selbst bei der Verarbeitung hochverschleißender Rohstoffe Kontaminationen des Endprodukts durch abgelöste Metallpartikel langzeitig vermeiden. Das Ergebnis: eine optimale Endproduktqualität.

Entwicklung von Batteriemassen im Coperion Technikum. Wir helfen Ihnen, Ihre Prozesse sicher zu optimieren.

Die Coperion Technika bieten Ihnen die ideale Plattform, um Veränderungen oder Neuheiten an Ihren Produkten oder Rezepturen zu testen. Zusätzlich zu unserer Simulations- und Scale-up-Expertise verfügen wir über hervorragende Einrichtungen für umfangreiche Tests und die Weiterentwicklung von Prozessen unter realistischen Produktionsbedingungen.

Im Bereich Batteriemassen legen wir großen Wert auf die Einhaltung aller lokalen Richtlinien zum Umgang mit CMR-Stoffen.

Markus Fiedler , Verfahrenstechnik, Teamleiter Chemical Applications

Im Bereich Batteriemassen (Anoden- und Kathodenmassen) haben Sie in unserem Technikum in Stuttgart die Möglichkeit, je nach Frage- und Problemstellung kundenspezifische Versuche durchzuführen. Aktuelle Aufgaben wie z.B. die Umstellung vom Batch-Prozess auf die kontinuierliche Extrusion und die damit einhergehende Frage nach der Qualität des Endproduktes können ebenso beantwortet werden wie z.B. Fragen nach dem maximalen Feststoffanteil von Batterieslurries oder der Homogenität von wasserbasierten Kathodenslurries. Da bei der Herstellung von Kathodenmassen CMR-Stoffe (kanzerogen, mutagen und reproduktionstoxisch) zum Einsatz kommen, finden alle Versuche unter Einhaltung der lokalen Richtlinien zum Umgang mit CMR-Stoffen statt. Damit ist ein sicherer Umgang bei der Verwendung der toxischen Aktivmaterialien gewährleistet.

Versuche mit Kathodenmassen laufen von der Rohmaterialdosierung bis zum Austrag der Batteriemassen im Stuttgarter Technikum unter streng kontrollierten Bedingungen ab. Dafür stehen verschiedene Extrudergrößen für die unterschiedlichsten Aufgabenstellungen zur Verfügung, beispielsweise der ZSK 18 MEGAlab bzw. der ZSK 26 Mc18 Extruder zur Entwicklung neuer Rezepturen im Labormaßstab oder der ZSK 32 Mc18 oder ZSK 40 Mc Plus Doppelschneckenextruder für Scale-Up Versuche. Mit bewährten Scale-up-Methoden übertragen unsere Verfahrensingenieure die Versuchsergebnisse auf den Produktionsmaßstab. Durch den modularen Aufbau des Verfahrensteils und der Schneckenwellen kann der Versuchsaufbau individuell auf die Anforderungen des Kunden, bzw. der Rezeptur angepasst werden. Durch die langjährigen Erfahrungen der Verfahrensingenieure kann die Optimierung der Anlage, falls erforderlich, auch im Versuchsbetrieb erfolgen. Bei der hochgenauen Dosierung der Inhaltstoffe, die sich nicht immer einfach handhaben lassen, kann auf ein Portfolio von ca. 100 gravimetrischen Coperion K-Tron Dosiergeräten für Feststoffe (Pulver) und Flüssigkeiten zurückgegriffen werden.

Darüber hinaus verfügt das Coperion Technikum in Stuttgart über ein angrenzendes Labor, in dem zahlreiche Analysemöglichkeiten vorhanden sind, um die Produktqualität und -eigenschaften unmittelbar zu bewerten. Hierzu zählen unter anderem die Bestimmung der Viskosität (über Platte-Platte-Rheometer), Grindometer sowie die Bestimmung des Feststoffanteils.

Haben Sie Interesse an Versuchen in unserem Technikum? Dann kontaktieren Sie uns.

Unsere Produkte

Coperion ZSK 54 Extruder mit Coperion K-Tron Dosierer zur sicheren Herstellung von Batteriemassen

Extruder

Der Coperion ZSK Doppelschneckenextruder eignet sich ideal für die Herstellung von Batteriemassen, da
er über eine hohe dispersive Mischleistung verfügt. Das anschließende distributive Mischen ermöglicht die Homogenität, die bei Batteriemassen für eine hohe Endproduktqualität erforderlich ist. Durch den modularen Aufbau des Verfahrensteils ist eine flexible und individuelle Anpassung an Rezeptur- und Prozessanforderungen möglich. Zudem erhöhen die große Förderwirkung und der Selbstreinigungseffekt des Extruders die Materialeffizienz.

ZSK Doppelschneckenextruder
K3 Dosierer von Coperion K-Tron

Dosiergeräte

Die Differentialdosierwaagen von Coperion K-Tron eignen sich hervorragend für die hochpräzise und zuverlässige Dosierung selbst schwierig fließender und toxischer Inhaltsstoffe. Die hohe kontinuierliche Dosiergenauigkeit stellt eine optimale Qualität des Endprodukts sicher. Materialeffizienz durch Selbstreinigung der Doppelschnecken sowie eine hohe Flexibilität durch schnellen Wechsel des Schneckenprofils sind weitere Vorteile.

Für die sichere Zufuhr von Flüssigkeiten, z.B. Binde- oder Lösemittel in den Prozess eignen sich die Differenzial-Dosierwaagen von Coperion K-Tron in besonderem Maße, da sie eine genaue und kontinuierliche volumetrische oder gravimetrische Fließkontrolle für Flüssigkeiten ermöglichen.

Erfahren Sie zudem mehr über die Coperion K-Tron Dosiertechnologie, wie die intelligente Wägetechnologie, die elektronische Druckkompensation oder die Actiflow Schüttgut-Fließhilfe.

Dosiergeräte
Coperion K-Tron Dosierer

Schüttgut-Handling

Die pneumatischen Fördergeräte der P-Serie von Coperion K-Tron eignen sich ideal für die schnelle und effiziente Nachfüllung unserer Differentialdosiergeräte. Designs sind für eine Vielzahl von Produktaufnahmeoptionen erhältlich, einschließlich Fässer, IBCs oder Supersäcke. Die Abscheider der P-Serie sind mit hochglanzpolierten Produktkontaktflächen erhältlich, um Produktansammlungen zu vermeiden und die Reinigung zu erleichtern.  ATEX-Versionen sind ebenfalls erhältlich.

Vakuumabscheider P-Serie
Coperion Beratung

Service

Coperion bietet für seine installierten Anlagen und Systeme umfassende Serviceleistungen. Mit Wartungsmaßnahmen sichern wir die maximale Verfügbarkeit unserer Technologien.

Umfassende Serviceleistungen

Downloads

Registrieren Sie sich für die Coperion Newsletter