ANODEN- UND KATHODENSCHLAMM
Gleichmäßige Elektrodenbeschichtung steigert Effizienz
So fördern Sie Anoden- und Kathodenschlämme zuverlässig und blasenfrei
Die Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien erfordert höchste Prozessstabilität und reproduzierbare Qualität. Wie lassen sich bei steigenden Produktionsmengen engste Toleranzen einhalten und gleichzeitig Wartungsaufwand sowie Ausschuss reduzieren? Entscheidend ist die zuverlässige Förderung der Anoden- und Kathodenschlämme zur Beschichtungsmaschine, denn bereits die kleinste Störung wirkt sich unmittelbar auf die Elektrodenqualität aus.
Als globaler Spezialist für die Förderung komplexer Medien bietet NETZSCH Pumpen & Systeme technisch ausgereifte Lösungen für hochpräzise Beschichtungsprozesse. Wir zeigen Ihnen, wie eine hermetisch dichte Exzenterschneckenpumpe die Wirtschaftlichkeit und Prozesssicherheit Ihrer Batterieproduktion verbessert.
Individuelle Beratung
Komplexe Eigenschaften erfordern höchste Präzision
Die Anoden- und Kathodenschlämme bestehen aus feststoffhaltigen, viskosen und häufig abrasiven Komponenten. Typische Viskositäten liegen im Bereich mehrerer tausend mPas, während gleichzeitig eine absolut gleichmäßige Förderung gefordert ist. Bereits geringste Pulsationen oder Lufteinträge führen zu Inhomogenitäten in der Beschichtung, worunter die Qualität und Lebensdauer der Lithium-Ionen-Batterien leiden. Zusätzlich stellen die feinen Feststoffe hohe Anforderungen an die Dicht- und Verschleißteile der Pumpe. Abrasion, schwer zu reinigende Toträume sowie das Risiko von Metallabrieb wirken sich direkt auf die Produktqualität und die Standzeit aus. Gleichzeitig müssen Stillstandszeiten für Wartung und Reinigung auf ein Minimum reduziert werden, um die Produktivität der Anlage sicherzustellen.
Wenn pulsationsfreie Förderung allein nicht ausreicht
Ein US-amerikanischer Hersteller von Lithium-Ionen-Batterien setzte in seinem Beschichtungsprozess konventionelle Exzenterschneckenpumpen ein. Zwar erfüllten diese grundsätzlich die Anforderungen an eine pulsationsfreie Förderung, jedoch traten im Betrieb wiederkehrende Probleme auf. Undichte Gleitringdichtungen führten zu hohen Reparaturkosten und erheblichem Arbeitsaufwand. Zwischen den Produktionsläufen mussten die Pumpen vollständig zerlegt werden, um Rückstände aus geschlossenen Bereichen zu entfernen. Zusätzlich gelangten kondensierte Gase in das Zufuhrsystem. Die Folgen waren Luftblasen auf der Elektrodenoberfläche, lokale Vertiefungen sowie Beschichtungsfehler.
Dichtungsfreies Pumpenkonzept für höchste Qualität
Zur Lösung der beschriebenen Herausforderungen kam eine NEMO® Exzenterschneckenpumpe mit speziell entwickelter Magnetkupplung zum Einsatz. Durch die innovative Konstruktion der NEMO® MY Magnetkupplungspumpe entfällt die klassische dynamische Wellendichtung vollständig. Die Drehmomentübertragung erfolgt kontaktlos, wodurch ein hermetisch geschlossener Pumpenaufbau erreicht wird. Ein Austreten von Medium oder Dämpfen wird zuverlässig verhindert, ebenso wie das Eindringen von Luft in das Fördersystem. Beschichtungsbedingte Lufteinschlüsse und die daraus resultierenden Oberflächenfehler werden damit wirksam vermieden. Der vollständig gekapselte Förderraum verhindert zudem die Infiltration kondensierter Gase in die Suspension. Dies stellt eine gleichmäßige, homogene Förderung sicher und trägt zur reproduzierbaren Qualität der Elektrodenbeschichtung bei. Ergänzend ist die Pumpe mit einem CIP-Anschluss ausgestattet. CIP kommt aus dem Englischen und steht für „Cleaning in Place“, was übersetzt so viel bedeutet wie „Reinigen am Ort“. Die Reinigung erfolgt durch einfaches Spülen mit einer geeigneten Reinigungslösung, ohne Demontage. Dadurch reduzieren sich die Stillstandszeiten sowie der personelle Aufwand für Wartung und Reinigung deutlich. Optional eingesetzte metallfreie, benetzte Verschleißteile verhindern zuverlässig den Eintrag metallischer Abriebpartikel in die Elektroden-Slurries. Dies erhöht die Prozesssicherheit und schützt die empfindliche Elektrodenstruktur. Das bewährte Exzenterschneckenprinzip gewährleistet darüber hinaus eine pulsationsfreie und präzise Förderung. Auch bei sehr niedrigen Fördermengen werden konstante Volumenströme erreicht, was gleichmäßige Schichtdicken und eine stabile Beschichtungsqualität gewährleistet.
Der Hersteller installierte Anfang 2025 eine NEMO® MY Magnetkupplungspumpe im Beschichtungssystem und führte umfangreiche Tests zur Bewertung der Beschichtungsqualität, der Pumpenleistung und der Wirtschaftlichkeit durch. Die Ergebnisse zeigten eine signifikante Verbesserung der Prozessstabilität sowie eine messbare Reduzierung beschichtungsbedingter Defekte. Zudem konnten wartungsbedingte Stillstände deutlich reduziert werden. Die jährlichen Einsparungen bei den Betriebs- und Wartungskosten belaufen sich auf über 23.254 USD pro Pumpe und Jahr. Auf Basis dieser Ergebnisse entschied sich der Hersteller, sämtliche Beschichtungspumpen auf die Magnetkupplungs-Technologie umzustellen.
Kontaktieren Sie die Expertinnen und Experten von NETZSCH Pumpen & Systeme, um Ihre Beschichtungsprozesse gezielt zu optimieren. Wir unterstützen Sie gerne bei der Auslegung und Integration der passenden Pumpenlösung.
NEMO® MY Magnetkupplungspumpe
- Medium: Anoden- und Kathodenschlämme
- Fördermenge: Bis zu 455 ml/min
- Druck: Bis zu 1,7 bar
- Sonstiges: Hochviskos, feststoffhaltig, abrasiv
