FANGHI ANODICI E CATODICI
Il rivestimento coerente dell'elettrodo aumenta l'efficienza
Come trasportare gli impasti di anodo e catodo in modo affidabile e senza bolle d'aria
La produzione di batterie agli ioni di litio richiede la massima stabilità di processo e una qualità riproducibile. Come si può aumentare il volume di produzione, nonostante le strette tolleranze, riducendo al contempo i costi di manutenzione e gli scarti? Un trasporto affidabile degli impasti di anodo e catodo alla macchina di rivestimento è fondamentale, poiché anche la più piccola interruzione ha un impatto diretto sulla qualità degli elettrodi.
NETZSCH Pompe & Sistemi, specialista globale nella movimentazione di fluidi complessi, offre soluzioni tecnicamente sofisticate per processi di rivestimento di alta precisione. Vi mostreremo come una pompa a monovite eccentrica ermeticamente sigillata possa migliorare l'economicità e l'affidabilità del processo di produzione delle vostre batterie.
Consulenza individuale
Condizioni complesse richiedono la massima precisione
Gli impasti anodici e catodici sono miscele viscose contenenti solidi abrasivi. Le viscosità tipiche sono dell'ordine di diverse migliaia di mPas, mentre allo stesso tempo è richiesta un'erogazione assolutamente uniforme. Anche le minime pulsazioni o il trascinamento dell'aria provocano disomogeneità nel rivestimento, che influiscono negativamente sulla qualità e sulla durata delle batterie agli ioni di litio. Inoltre, i solidi fini impongono requisiti elevati alle parti di tenuta e di usura della pompa. L'abrasione, gli spazi morti difficili da pulire e il rischio di abrasione dei metalli hanno un impatto diretto sulla qualità e sulla durata del prodotto. Allo stesso tempo, i tempi di inattività per la manutenzione e la pulizia devono essere ridotti al minimo per garantire la produttività dell'impianto.
Se il trasporto di liquami senza pulsazioni non è sufficiente
Un produttore americano di batterie agli ioni di litio utilizzava pompe a monovite eccentrica convenzionali nel suo processo di rivestimento. Sebbene queste pompe soddisfacessero i requisiti per un pompaggio privo di pulsazioni, durante il funzionamento si verificavano problemi ricorrenti. La perdita delle tenute meccaniche comportava costi di riparazione elevati e una notevole manodopera. Tra una produzione e l'altra, le pompe dovevano essere smontate completamente per rimuovere i residui dalle aree chiuse. Inoltre, i gas di condensa entravano nel sistema di alimentazione. Ciò ha provocato la formazione di bolle d'aria sulla superficie degli elettrodi, di rientranze locali e di difetti del rivestimento.
Design della pompa senza guarnizioni per la massima qualità della batteria
Per risolvere le sfide descritte è stata utilizzata una pompa a monovite eccentrica NEMO® con un accoppiamento magnetico appositamente sviluppato. Il design innovativo della pompa NEMO® MY ad accoppiamento magnetico elimina la necessità di una tradizionale tenuta dinamica dell'albero. La coppia viene trasmessa senza contatto, con il risultato di una pompa ermeticamente sigillata. Ciò impedisce in modo affidabile la fuoriuscita di fluidi o vapori, nonché l'ingresso di aria nel sistema di erogazione. In questo modo si evitano efficacemente le sacche d'aria causate dal rivestimento e i difetti superficiali che ne derivano. La camera di erogazione completamente chiusa impedisce inoltre ai gas di condensa di infiltrarsi nella sospensione. Ciò garantisce un'erogazione uniforme e omogenea e contribuisce alla qualità riproducibile del rivestimento dell'elettrodo. Inoltre, la pompa è dotata di un attacco CIP. CIP è l'acronimo di "Cleaning in Place". La pulizia viene effettuata con un semplice risciacquo con una soluzione detergente adeguata, senza smontaggio. In questo modo si riducono notevolmente i tempi di inattività e il personale necessario per la manutenzione e la pulizia. Le parti di usura opzionali, prive di metallo e bagnate, impediscono in modo affidabile l'ingresso di particelle metalliche di abrasione negli slurry degli elettrodi. Ciò aumenta l'affidabilità del processo e protegge la delicata struttura dell'elettrodo. Il collaudato principio della pompa a monovite eccentrica garantisce inoltre un trasporto preciso e privo di pulsazioni. Anche a portate molto basse, si ottiene un flusso di volume costante, che garantisce uno spessore uniforme dello strato e una qualità stabile del rivestimento.
All'inizio del 2025, il produttore ha installato un NEMO® MY pompa con giunto magnetico nel sistema di rivestimento e ha condotto test approfonditi per valutare la qualità del rivestimento, le prestazioni della pompa e l'efficacia dei costi. I risultati hanno mostrato un miglioramento significativo della stabilità del processo e una riduzione misurabile dei difetti legati al rivestimento. Inoltre, i tempi di inattività legati alla manutenzione sono stati significativamente ridotti. Il risparmio annuale sui costi operativi e di manutenzione supera i 23.254 dollari USA per pompa. Sulla base di questi risultati, il produttore ha deciso di convertire tutte le pompe di rivestimento alla tecnologia dell'accoppiamento magnetico.
Contattate gli esperti di NETZSCH Pompe & Sistemi per ottimizzare i vostri processi di rivestimento. Saremo lieti di assistervi nella progettazione e nell'integrazione della giusta soluzione di pompaggio.
NEMO® MY pompa con giunto magnetico
