PASTA DE ÂNODO E CÁTODO
O revestimento consistente do eletrodo aumenta a eficiência
Como transportar polpas de anodo e catodo de forma confiável e sem bolhas
A fabricação de baterias de íons de lítio exige máxima estabilidade do processo e qualidade reproduzível. Como é possível aumentar o volume de produção, apesar das tolerâncias rígidas, e ao mesmo tempo reduzir os custos de manutenção e o desperdício? O transporte confiável das pastas de ânodo e cátodo para a máquina de revestimento é crucial, pois até mesmo a menor interrupção tem um impacto direto na qualidade do eletrodo.
Como especialista global no manuseio de meios complexos, a NETZSCH Pumps & Systems oferece soluções tecnicamente sofisticadas para processos de revestimento de alta precisão. Mostraremos como uma bomba de cavidade progressiva hermeticamente selada pode melhorar a relação custo-benefício e a confiabilidade do processo de sua produção de baterias.
Consultoria individual
Condições complexas exigem precisão máxima
As pastas do ânodo e do cátodo são misturas viscosas que contêm sólidos abrasivos. As viscosidades típicas estão na faixa de vários milhares de mPas e, ao mesmo tempo, é necessário um fornecimento absolutamente uniforme. Mesmo as menores pulsações ou arrastamento de ar levam a inomogeneidades no revestimento, o que afeta negativamente a qualidade e a vida útil das baterias de íon-lítio. Além disso, os sólidos finos exigem muito da vedação e das peças de desgaste da bomba. A abrasão, os espaços mortos que são difíceis de limpar e o risco de abrasão do metal afetam diretamente a qualidade do produto e a vida útil. Ao mesmo tempo, o tempo de parada para manutenção e limpeza deve ser mínimo para garantir a produtividade da fábrica.
Se o transporte de polpas abrasivas sem pulsação não for suficiente
Um fabricante americano de baterias de íons de lítio usava bombas convencionais de cavidade progressiva em seu processo de revestimento. Embora essas bombas atendessem basicamente aos requisitos de bombeamento sem pulsação, surgiram problemas recorrentes durante a operação. O vazamento dos selos mecânicos resultou em altos custos de reparo e mão de obra considerável. Entre os ciclos de produção, as bombas precisavam ser totalmente desmontadas para remover os resíduos das áreas fechadas. Além disso, gases condensados entravam no sistema de alimentação. Isso resultava em bolhas de ar na superfície do eletrodo, indentações locais e defeitos no revestimento.
Projeto de bomba sem vedação para máxima qualidade da bateria
Uma bomba de cavidade progressiva NEMO® com um acoplamento magnético especialmente desenvolvido foi usada para resolver os desafios descritos. O projeto inovador da bomba NEMO® MY com acoplamento magnético elimina a necessidade de uma vedação dinâmica convencional do eixo. O torque é transmitido sem contato, resultando em um projeto de bomba hermeticamente vedado. Isso evita de forma confiável o escape de meio ou vapores, bem como a entrada de ar no sistema de distribuição. As bolsas de ar causadas pelo revestimento e os defeitos de superfície resultantes são, portanto, efetivamente evitados. A câmara de aplicação totalmente fechada também evita que gases condensados se infiltrem na suspensão. Isso garante um fornecimento uniforme e homogêneo e contribui para a qualidade reprodutível do revestimento do eletrodo. Além disso, a bomba é equipada com uma conexão CIP. CIP significa "Cleaning in Place" (Limpeza no local). A limpeza é realizada por meio de um simples enxágue com uma solução de limpeza adequada, sem desmontagem. Isso reduz significativamente o tempo de inatividade e o pessoal necessário para manutenção e limpeza. As peças de desgaste úmidas e isentas de metal opcionais evitam de forma confiável que partículas metálicas de abrasão entrem nas polpas dos eletrodos. Isso aumenta a confiabilidade do processo e protege a estrutura sensível do eletrodo. O princípio comprovado da bomba de cavidade progressiva também garante um transporte preciso e sem pulsação. Mesmo com taxas de fluxo muito baixas, obtém-se um fluxo de volume constante, garantindo espessuras de camada uniformes e qualidade de revestimento estável.
No início de 2025, o fabricante instalou um Bomba Helicoidal NEMO® com acoplamento magnético no sistema de revestimento e realizou testes extensivos para avaliar a qualidade do revestimento, o desempenho da bomba e a relação custo-benefício. Os resultados mostraram uma melhoria significativa na estabilidade do processo e uma redução mensurável nos defeitos relacionados ao revestimento. Além disso, o tempo de inatividade relacionado à manutenção foi significativamente reduzido. A economia anual em custos operacionais e de manutenção ultrapassa US$ 23.254 por bomba. Com base nesses resultados, o fabricante decidiu converter todas as bombas de revestimento para a tecnologia de acoplamento magnético.
Entre em contato com os especialistas da NETZSCH Pumps & Systems para otimizar seus processos de revestimento. Teremos o maior prazer em ajudá-lo a projetar e integrar a solução de bomba certa.
Bomba Helicoidal NEMO® com acoplamento magnético
- Meio: Lama anódica e catódica
- Capacidade: Até 455 ml/min
- Pressão: até 1,7 bar
- Outros: Alta viscosidade, contendo sólidos, abrasivo
