09262021So
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Beschleunigte Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien und Slurry-Produktion

Der stark steigende Absatz von Elektrofahrzeugen und ein beispielloser Nachfrageschub nach Lithium-Ionen-Batterien wirken sich auf den Bedarf für eine auf hohe Kapazitäten ausgelegte Batteriefertigung aus.

ystral stellt mit der Batt-TDS™ eine neue 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 entscheidende Vorteile wie deutlich verkürzte Prozesszeiten, geringere Betriebskosten und höhere Produktivität.

Dank erheblicher Entwicklungsfortschritte kann ystral Batterieherstellern eine Lösung bieten, die sich insbesondere 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 10-fach 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.

Prozesstechnologie der nächsten Generation

Die Batt-TDS 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 neue 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 einzigartige Technologie ist in der Lage, Feststoff-Slurries mit Viskositäten zu verarbeiten, die die Anforderungen der Industrie übertreffen. Die Maschinenverfügbarkeit wird zudem durch die Wash-in-Place-Funktion (WIP) maximiert. Für den sicheren Umgang mit gefährlichen Stoffen und maximalen Arbeitsschutz wurden ebenfalls spezifische Lösungen entwickelt.

Skalierbar und kosteneffizient

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. David Manke, CTO und Geschäftsführer bei ystral, sagte: „Die Batt-TDS ist ein wahrer Alleskönner unter den Prozessanlagen für Batterie-Slurry. Herstellern weltweit steht jetzt eine Technologie zur Verfügung, mit der sie eine hohe Produktqualität in einem Bruchteil der Zeit erreichen, die herkömmliche Verfahren benötigen." Richard Potter, Geschäftsführer von ystral Asia, fügte hinzu: „Die Plattform bietet niedrige Betriebskosten und die höchste Produktivität pro Quadratmeter Produktionsfläche."
www.ystral.com

 

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