Tillverkning av litiumjonbatterier / solid state-batterier Pumpar

Albin Pumps peristaltiska teknik är idealisk för applikationer som är inriktade på produktion av litiumjon- och solid state-batterier. Med hjälp av beprövad peristaltisk pumpteknikär våra slangpumpar konstruerade för att vara robusta för hantering av mycket abrasiva och korrosiva ämnen, men ändå exakta för noggrann dosering och mätning av bindemedel och tillsatser. Dessutom ger våra slangpumpar en uppmätt pumpning med låg skjuvning för att skydda de känsliga medier som ska överföras.

Vid hantering av mycket sura föreningar, t.ex. sura slam, kommer endast insidan av gummislangen i kontakt med mediet, och inga metalldelar exponeras. För extra skydd innehåller pumphuset ett smörjmedel som minskar friktionen och säkerställer bästa möjliga pumpprestanda med ett minimum av underhåll. Våra peristaltiska pumpar finns även i torrgående varianter som ger hög prestanda med låg underhållskostnad och förhindrar kontaminering för att skydda produktens integritet.

Våra peristaltiska pumpar uppfyller de strikta kraven i tillverkningsprocessen för litiumjonbatterier. De är tillverkade utan koppar, zink eller nickel.

Tillämpningar för pumpar vid batteritillverkning

Hanteringen av kemiska föreningar för att skapa en battericell kräver specialiserad utrustning för att överföra det kemiska mediet, som kommer i form av en vätska eller ett pulver. De kemikalier som hanteras är vanligtvis slipande, frätande eller känsliga för skjuvning. Särskilda hänsyn måste tas när man väljer utrustning som tål sådana kompositioner.

Det är mycket viktigt att icke ledande våta delar används vid katodproduktion. Ledande/metalliska delar som kommer i kontakt med katodslurryn utgör en risk för kontaminering och kan påverka kvaliteten på litiumjonbattericellen. Därför måste tillverkare av peristaltiska pumpar som används i processen uppfylla de strikta kraven för tillverkning av litiumjonbatterier genom att inte använda koppar, zink eller nickel i komponenterna i sina pumpar.

En anläggning kommer att implementera specialiserade tillverkningspumpar för litiumjon- eller solid state-batterier för att utföra majoriteten av den kemiska mediaöverföring som används i följande processer som är integrerade i tillverkningen av battericeller.

Prekursormaterial för katod

Kobolt och nickel är råvaror som används i produktionen av prekursormaterial för katoder i Li-jonbatterier, medan sulfidjonledare som litiumargyrodit används i SSB. För att skapa prekursormaterialet till en katod används följande processteg:

• Förbearbetning - saltupplösning och proportionering, där ammoniak används som jonkomplexbildare
• Reaktion - vattenhaltig alkali och komplexbildare tillsätts i ett kärl, där de reagerar och förenas till ternära prekursorkorn
• Efterbearbetning - efter att kornet har nått en viss storlek filtreras, tvättas och torkas uppslamningen för att erhålla den ternära prekursorn

Dessa processer kräver att produktens integritet upprätthålls noggrant genom att använda tillförlitlig pumputrustning med låg skjuvning som ger exakt proportionering, dosering och/eller mätning. De flesta tillämpningar av Albin Pump slangpumpar sker under katodtillverkningen i batteritillverkningen. En lista över dessa applikationer finns efter avsnittet om separatorfilm/elektrodbeläggning.

Anodgrafitisering

Grafitisering är en process där råmaterial utsätts för extremt hög värme (2500 till 3300 K) under en längre tid för att skapa naturlig eller syntetisk grafit som används för att tillverka anoder. Dessutom renas grafiten med fluorvätesyra, saltsyra och svavelsyra.

Vid anodgrafittisering krävs specialpumpar för att överföra surt slurry, för att filtrera syror och föroreningar och för avloppsvattenrening.

Tillverkning av separatorfilm och elektrodbeläggning

Separatorfilm är ett genomsläppligt membran som placeras mellan batteriets anod och katod. Filmen hindrar elektroderna från att komma i kontakt med varandra men tillåter fri rörelse av joner mellan dem. De fungerar som isolatorer men kan leda joner.

Samma resultat uppnås med elektrodbeläggning, men här används en speciellt framtagen slurry. Detta är en blandning av fasta ledande partiklar tillsammans med aktiva material, polymera bindemedel och ett lösningsmedelsmedium. Elektroden beläggs med uppslamningen och torkas sedan.

Separatorfilm tillverkas med hjälp av en specialiserad extruderingsmetod för plast som skapar långa rullar av filmen, medan slurryn vid elektrodbeläggning "tejpgjuts" på strömavtagare.