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Prozessausrüstung für die Batterieproduktion

Der globale Batteriemarkt wächst schnell und kontinuierlich, und Batteriehersteller stehen zunehmend unter Druck, die Batterieleistung zu verbessern, ihren CO2-Ausstoß zu verringern und gleichzeitig die Kosten zu senken. Die Pulververarbeitungstechnologie der Hosokawa Group unterstützt sowohl etablierte als auch junge Batteriehersteller dabei, diese Herausforderungen zu meistern und ihre Wettbewerbsfähigkeit zu stärken.

Erfüllung von Kundenanforderungen

Ob für Elektrofahrzeuge, Unterhaltungselektronik oder tragbare Geräte aller Art, die Nutzer von Batterien wünschen sich heutzutage ein schnelleres Aufladen, eine längere Batterielaufzeit und eine insgesamt längere Lebensdauer von Batterien. Gleichzeitig fordern OEM-Hersteller immer kleinere und kompaktere Batterien mit höherer Energiedichte, die zudem noch absolut zuverlässig und sicher sein sollen.

Prozessschritte der Batteriefertigung

Als führendes Unternehmen in der Pulververarbeitungstechnologie bietet Hosokawa Micron gemeinsam mit seinen Schwesterunternehmen der weltweit tätigen Hosokawa Group hochwertige Anlagen für verschiedenste Prozessschritte bei der Batteriefertigung an (sowohl für die Massenproduktion als auch für Forschungs- und Entwicklungszwecke, z.B. für Festkörperbatterien). Zu diesen Prozessschritten zählen:

  • Trocknen
  • Ultrafeinmahlen
  • Sichten
  • Abrunden (Sphäronisieren)
  • Mischen
  • Beschichten
  • Containment

Hosokawa powder processing solutions for battery production

Trocknung

Die Aktivmaterialien oder Vorstufen wie Nickel-, Mangan- und Kobaltoxide müssen für die Batteriekathode getrocknet und gemahlen werden. Hierfür empfehlen sich verschiedene Pulververarbeitungsanlagen von Hosokawa wie z.B.:

  • DMR Flash-Trockner für das effiziente kontinuierliche Trocknen von Schlämmen und Filterkuchen
  • Nauta Vakuumtrockner für das diskontinuierliche Trocknen kleinerer Mengen
  • CPD konischer Paddeltrockner für hohe Temperaturen, den Betrieb unter Vakuum für problematische flüchtige Stoffe und extrem niedrige Feuchtigkeitsgrade

DMR Flash-TrocknerNauta VakuumtrocknerCPD konischer Paddeltrockner

Ultrafeinmahlung

Für eine optimale Batterieleistung, d.h. eine höhere nutzbare Kapazität, ein schnelleres Aufladen und eine längere Lebensdauer, müssen die Aktivmaterialien in den Batterien eine genau definierte Partikelgrößenverteilung und eine geringe Partikelgröße aufweisen, um eine größere Oberfläche zu schaffen. Dies wird durch ultrafeines Mahlen der Aktivpulver erzielt.

Die folgenden Mahllösungen von Hosokawa erfreuen sich in der Batterieindustrie großer Beliebtheit:

  • ACM Sichtermühle
  • AFG Fließbettgegenstrahlmühle

Beide Mühlen gewährleisten eine extrem feine und enge Partikelgrößenverteilung und eignen sich nicht nur hervorragend für Kathodenmaterialien wie Lithium-Cobalt-Oxid oder Vorstufen auf Manganbasis, sondern auch für Anodenmaterialien (Graphit und Silizium).

ACM SichtermühleAFG Fließbettgegenstrahlmühle

Sphäroidisierung von Graphit

Graphit verfügt von Natur aus über eine geschichtete, planare Struktur und eine geringe Schüttdichte, was die Batteriekapazität stark verringert. Um die Batterieleistung zu verbessern, wird Graphit daher „sphäroidisiert" (abgerundet), um seine Schüttdichte und Benetzbarkeit zu erhöhen. Mühlen von Hosokawa können sowohl für die Sphäroidisierung von natürlichem als auch von synthetischem Graphit eingesetzt werden. Naturgraphit ist zwar preiswerter in der Beschaffung, aber synthetischer Graphit ist deutlich sphärischer und benötigt daher weniger Energie zur Rundung, was Ihnen wertvolle Zeit und Kosten beim Mahlprozess spart.

Zum Sphäroidisieren von synthetischem Graphit ist die Sichtermühle Zirkoplex ZPS die Maschine der Wahl. Naturgraphit lässt sich mit dem Alpine Particle Rounder APR verrunden. Diese Maschine wurde speziell dafür entwickelt. Wichtig ist, dass alle Hosokawa-Mühlen einen keramischen Verschleißschutz haben können.

Mischen und Beschichten mit hoher Scherkraft

Um die Fließeigenschaften der Ausgangsmaterialien zu verbessern und ein Verkleben zu vermeiden, ist das Mischen mit hoher Scherkraft (Intensivmischen) in der Regel die beste Lösung für Batteriehersteller. So lassen sich auch die Vorstufenmaterialien rundum mit einer stabilen Beschichtung aus Ruß und Bindemitteln versehen, um die Leitfähigkeit zu optimieren.

Je nach Ihren spezifischen Anforderungen bieten wir Geräte mit mittlerer bis zu sehr hoher Scherkraft an wie z.B.:

  • Cyclomix Chargenmischer
  • Modulomix Durchlaufmischer
  • Nobilta Chargenmischer
  • Mechanofusion Hochenergiemischer (mechano-chemische Funktionalisierung von Partikeln)

Sämtliche Mühlen und Mischer von Hosokawa sind optional mit einer verschleißfesten Oberflächenbeschichtung erhältlich, die für maximale Reinheit der Aktivmaterialien sorgt.

Cyclomix ChargenmischerModulomix Durchlaufmischer Nobilta Chargenmischer Mechanofusion Hochenergiemischer

Sicherheit geht vor

Die Sicherheit der Bediener spielt in der gesamten Hosokawa Group eine wichtige Rolle. Deshalb sind alle unsere Geräte nach den strikten europäischen Normen einschließlich ATEX und CE zertifiziert. Darüber hinaus bieten wir Containment-Lösungen mit verschiedenen Sicherheitsvorrichtungen wie:

  • OEB 3 (z.B. Downflow-Kabinen)
  • OEB 4 (z.B. geteilte Absperrklappen)
  • OEB 5 (z.B. Gloveboxen, Isolatoren)

Erst testen, dann kaufen

Wir bei Hosokawa bieten Herstellern aller Batterietypen geeignete Pulververarbeitungstechnologien für die Weiterentwicklung ihrer heutigen und zukünftigen Lösungen. Nach dem Motto „Erst testen, dann kaufen" können Sie in einem unserer Testzentren (3.000 m² bei Hosokawa Alpine in Deutschland und 2.000 m² bei Hosokawa Micron in den Niederlanden) jederzeit mit den von uns empfohlenen Maschinen Versuche an Ihren eigenen Produkten durchführen. Alternativ können wir auch Dummy-Materialien für Sie testen oder Ihnen unsere Geräte leihweise zur Verfügung stellen, damit Sie vor Ort Versuche durchführen können. Kontaktieren Sie uns für weitere Informationen!

Wie können wir Ihnen helfen?

Um mehr über unsere Pulverprozessanlagen für die Batterieproduktion zu erfahren, kontaktieren Sie uns:

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