Herstellung von Batteriemassen

Coperion bietet erstklassige Dosier- und Extrusionstechnologie für die Herstellung unterschiedlichster Bestandteile von Batterien. Das Hauptaugenmerk liegt auf der kontinuierlichen Produktion von Kathoden- und Anodenmassen. Aber auch bei der Herstellung von Separatorfolie ist Coperion ein langjähriger Partner der Industrie.

Eine wesentliche Anforderung bei der kontinuierlichen Herstellung von Batteriemassen ist die gleichbleibend hohe Produktqualität. Als Rohmaterialien werden Aktivmaterialien, Bindemittel, Leitruße und Flüssigkeiten verwendet, die entweder als Einzelstoffe oder als Premixe über Dosierungen von Coperion K-Tron zudosiert werden. Maßgeblich für die hohe Endproduktqualität ist die exakte Einhaltung der Rezeptur. Die Rohmaterialien sind teilweise  toxisch und/oder wirken abrasiv. Aus diesem Grund läuft der Aufbereitungsprozess im ZSK-Extruder von Coperion von der Rohmaterialdosierung bis zum Austrag des Compounds unter extrem kontrollierten Bedingungen ab. Eine staubdichte Dosierung des Rohmaterials ist ebenso wichtig wie die Vermeidung von Metallkontaminationen des Endprodukts. Darüber hinaus werden ZSK-Extruder für die Herstellung von Batteriemassen, wegen der Einstufung der Rohstoffe, nach den strengen Ex-Schutz-Vorschriften ausgelegt.

Vorteile

  • Hohe Zuverlässigkeit und Flexibilität der Anlage
  • Produktion unter kontrollierten Bedingungen
  • Prozessstabilität zur Sicherung einer hohen Produktqualität
  • Staubdichte Auslegung des Equipments zur sicheren Verarbeitung gesundheitsgefährdender Stoffe bei der Produktion von Kathodenmassen
  • Vermeidung von Metallkontaminationen des Endprodukts durch spezielle Werkstoffe
  • Lange Betriebsdauer
  • Hohe Mischleistung, Homogenität
  • Auslegung der Anlage nach Ex-Schutz Vorschriften

Alles aus einer Hand

Mit Coperion und Coperion K-Tron haben Sie einen Partner an Ihrer Seite für alle Extrusions-, Dosier- und Förderaufgaben. Wir liefern sowohl Einzelkomponenten als auch komplette Systeme: Vom Rohmaterialhandling über die Dosierung und Extrusion bis hin zu Förderlösungen erhalten Sie alles aus einer Hand. Unsere Produktlinien sind auf die hohen Anforderungen der Industrie ausgelegt. Für unsere Kunden, führende Unternehmen und Forschungseinrichtungen, liefern wir spezialisierte technische Lösungen für alle Aufgaben – immer mit Fokus auf Sicherheit, Produkt- und Prozessqualität.

Kontinuierliche Extrusion von Batteriematerialien

Coperion unterstützt Sie bei der Umstellung vom Batchprozess auf die kontinuierliche Herstellung von Kathoden- und Anodenmassen sowie der Herstellung von Batterie-Separatorfolien und Festelektrolyten für Festkörperbatterien. Der Coperion ZSK-Doppelschneckenextruder bietet zusammen mit hochpräzise arbeitenden Coperion K-Tron Dosierern eine hohe Zuverlässigkeit, lange Betriebszeiten sowie zahlreiche Eigenschaften zur Sicherung einer hohen und reproduzierbare Endproduktqualität. Mit der kontinuierlichen Produktion lassen sich eine größere Materialeffizienz sowie eine optimierte, kosteneffizientere Batteriemassenherstellung erreichen.

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

  • Sehr hohe Wirtschaftlichkeit
  • Produktionsbereich zwischen 1 kg/h und 2.500 kg/h möglich
  • Hohe und reproduzierbare Endproduktqualität
  • Signifikante Reduktion des Lösemittelanteils bei bestehenden Rezepturen
  • Klimafreundliche Herstellung nach Anpassung der Rezepturen (durch reduzierten Lösemittelanteil)
  • Einfache Verarbeitung hochviskoser Massen
  • Extrem kurze Reinigungszeiten und Materialeffizienz durch Selbstreinigungseffekt des Doppelschneckenextruders
  • Reduzierter Platz- und Personalbedarf
  • Kurze Verweilzeiten im Extruder – geringe thermische Beanspruchung des Materials
  • Sichere Entgasung auch von schwer zu entgasendem Material
  • Hervorragendes Einzugsverhalten auch bei der Verarbeitung von Rohmaterialien mit geringer Schüttdichte

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.

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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

Coperion realisiert hoch produktive ZSK-Doppelschneckenextruder für die kontinuierliche Herstellung von Kathoden- und Anodenmassen sowie von Separatorfolie. In optimal auf die Prozesse abgestimmten Verfahrenszonen erfolgt dort das Fördern, Mischen, Scheren und Homogenisieren als Voraussetzung für Produkte mit durchgehend hoher und reproduzierbarer Qualität.

ZSK Doppelschneckenextruder
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Dosiergeräte

Die Differentialdosierwaagen von Coperion K-Tron eignen sich hervorragend für die hochpräzise und zuverlässige Dosierung selbst schwierig fließender Inhaltsstoffe, die bei der Herstellung von Elektrodenmischungen und Separatorfolien eingesetzt werden. Die Dosiergeräte der Serie K3-PH von Coperion K-Tron zeichnen sich durch eine hochglanzpolierte Produktberührungsoberfläche und ein modernes Dichtungsdesign aus, das den hohen Anforderungen von Batterieanwendungen gerecht wird. Darüber hinaus reduziert das Quick-Clean-Design die Reinigungszeit und erhöht die Flexibilität.

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

Zellenradschleusen

Gerade in der chemischen Industrie werden viele unterschiedliche Schüttgüter mit variierenden und teilweise schwierigen Produkteigenschaften produziert und verarbeitet.

Mit der jahrzehntelangen Erfahrung und dem Prozess Know-How aus dem Anlagenbau bietet Coperion mit seinen Zellenradschleusen zuverlässige Technologielösungen, die eine konstant hohe Produktqualität sicherstellen.

Die Zellenradschleusenreihe ZZB ist speziell für anspruchsvolle sowie schwer zu handhabende Materialien in kontinuierlichen Produktionsprozessen konzipiert.

Zellenradschleuse ZZB

Service

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

Umfassende Serviceleistungen

Downloads

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