BOUE ANODIQUE ET CATHODIQUE
Le revêtement uniforme des électrodes augmente l'efficacité
Comment transporter les boues anodiques et cathodiques de manière fiable et sans bulles d'air ?
La fabrication de batteries lithium-ion exige une stabilité maximale des processus et une qualité reproductible. Comment augmenter le volume de production, malgré des tolérances serrées, tout en réduisant les coûts de maintenance et les déchets ? La fiabilité du transport des boues d'anode et de cathode vers la machine d'enrobage est cruciale, car la moindre perturbation a un impact direct sur la qualité des électrodes.
En tant que spécialiste mondial de la manipulation de fluides complexes, NETZSCH Pompes & Systèmes offre des solutions techniquement sophistiquées pour les processus de revêtement de haute précision. Nous vous montrerons comment une pompe à vis excentrée hermétique peut améliorer la rentabilité et la fiabilité de votre production de batteries.
Conseil individuel
Les conditions complexes exigent une précision maximale
Les boues anodiques et cathodiques sont des mélanges visqueux contenant des solides abrasifs. Les viscosités typiques sont de l'ordre de plusieurs milliers de mPas, alors qu'en même temps, une distribution absolument uniforme est requise. Les moindres pulsations ou entraînements d'air entraînent des inhomogénéités dans le revêtement, ce qui nuit à la qualité et à la durée de vie des batteries lithium-ion. En outre, les solides fins sollicitent fortement les pièces d'étanchéité et d'usure de la pompe. L'abrasion, les espaces morts difficiles à nettoyer et le risque d'abrasion du métal ont un impact direct sur la qualité et la durée de vie du produit. Dans le même temps, les temps d'arrêt liés à la maintenance et au nettoyage doivent être réduits au minimum pour garantir la productivité de l'usine.
Si le transport de boues sans pulsation n'est pas suffisant
Un fabricant américain de batteries lithium-ion utilisait des pompes à vis excentrée conventionnelles dans son processus de revêtement. Bien que ces pompes répondent fondamentalement aux exigences d'un pompage sans pulsations, des problèmes récurrents sont apparus en cours de fonctionnement. Des joints mécaniques non étanches entraînaient des coûts de réparation élevés et une main-d'œuvre considérable. Entre les cycles de production, les pompes devaient être entièrement démontées pour éliminer les résidus des zones fermées. En outre, des gaz condensés pénétraient dans le système d'alimentation. Il en résultait des bulles d'air à la surface des électrodes, des indentations locales et des défauts d'enrobage.
Conception de la pompe sans joint pour une qualité maximale de la batterie
Une pompe à vis excentrée NEMO® avec un accouplement magnétique spécialement développé a été utilisée pour résoudre les problèmes décrits. La conception innovante de la pompe à accouplement magnétique NEMO® MY élimine le besoin d'un joint d'arbre dynamique conventionnel. Le couple est transmis sans contact, ce qui permet de concevoir une pompe hermétiquement fermée. Cela empêche de manière fiable la fuite de fluide ou de vapeurs, ainsi que la pénétration d'air dans le système de distribution. Les poches d'air causées par le revêtement et les défauts de surface qui en résultent sont ainsi évités. La chambre de distribution entièrement fermée empêche également les gaz condensés de s'infiltrer dans la suspension. Cela garantit une distribution uniforme et homogène et contribue à la qualité reproductible de l'enrobage des électrodes. En outre, la pompe est équipée d'une connexion CIP. CIP signifie "Cleaning in Place" (nettoyage en place). Le nettoyage s'effectue par simple rinçage avec une solution de nettoyage appropriée, sans démontage. Cela permet de réduire considérablement les temps d'arrêt et le personnel nécessaire à l'entretien et au nettoyage. Les pièces d'usure en contact avec le liquide, exemptes de métal et disponibles en option, empêchent de manière fiable les particules d'abrasion métalliques de pénétrer dans les boues d'électrodes. Cela augmente la fiabilité du processus et protège la structure sensible de l'électrode. Le principe éprouvé de la pompe à vis excentrée garantit également un transport précis et sans pulsation. Même à des débits très faibles, on obtient un débit à volume constant, ce qui garantit des épaisseurs de couche uniformes et une qualité de revêtement stable.
Au début de l'année 2025, le fabricant a installé un Pompe NEMO® MY à accouplement magnétique dans le système de revêtement et a mené des tests approfondis pour évaluer la qualité du revêtement, les performances de la pompe et la rentabilité. Les résultats ont montré une amélioration significative de la stabilité du processus et une réduction mesurable des défauts liés au revêtement. En outre, les temps d'arrêt liés à la maintenance ont été considérablement réduits. Les économies annuelles en termes de coûts d'exploitation et de maintenance dépassent 23 254 dollars US par pompe. Sur la base de ces résultats, le fabricant a décidé de convertir toutes ses pompes d'enrobage à la technologie du couplage magnétique.
Contactez les experts de NETZSCH Pompes & Systèmes pour optimiser vos procédés de revêtement. Nous serons heureux de vous assister dans la conception et l'intégration de la bonne solution de pompage.
Pompe NEMO® MY à accouplement magnétique
