El manejo de compuestos químicos para crear una celda de batería requiere equipo especializado para transferir los medios químicos, que vienen en forma de líquido o polvo. Los productos químicos que se manejan suelen ser abrasivos, corrosivos o sensibles al cizallamiento. Se deben tener consideraciones especiales al elegir el equipo que pueda soportar tales composiciones.
Es fundamental que se utilicen partes húmedas no conductoras en la producción de cátodos. Las piezas conductoras/metálicas que entren en contacto con la mezcla catódica representarán una amenaza de contaminación y pueden afectar la calidad de la celda de la batería de iones de litio. Por esta razón, los fabricantes de las bombas peristálticas utilizadas en el proceso deben cumplir con los estrictos requisitos de la fabricación de baterías de iones de litio y no utilizar cobre, zinc o níquel en los componentes de sus bombas.
Una planta implementará bombas especializadas de fabricación de baterías de iones de litio o de estado sólido para llevar a cabo la mayor parte de la transferencia de medios químicos utilizados en los siguientes procesos integrales para la fabricación de celdas de batería.
Material precursor para cátodos
El cobalto y el níquel son materias primas utilizadas en la producción de materiales precursores para cátodos en baterías de iones de litio, mientras que los conductores iónicos de sulfuro, como la argirodita de litio, se utilizan en las SSB. Para crear el material precursor para un cátodo, se utilizan las siguientes etapas de proceso:
- Preprocesamiento– Disolución y proporción de sal, donde se usa el amoníaco como un complejante de iones
- Reacción– Se agrega álcali acuoso y un agente complejante a un recipiente, donde reaccionan para combinarse en gránulos precursores ternarios
- Post procesamiento - después de que el gránulo alcanza un tamaño determinado, el lodo se filtra, lava y seca, para obtener el precursor ternario
Estos procesos requieren que se mantenga cuidadosamente la integridad del producto mediante el uso de equipos de bombeo confiables y de bajo cizallamiento que proporcionen precisa dosificación, proporcionamiento y/o medición. La mayoría de las aplicaciones de las bombas peristálticas Albin Pump ocurren durante la etapa de fabricación de cátodos en la fabricación de baterías. Se puede ver una lista de estas aplicaciones después de la sección de recubrimiento de electrodos/película separadora.
Grafitización de ánodos
La grafitización es el proceso de exposición de materias primas a temperaturas extremadamente altas (2500 a 3300 K) durante un período prolongado de tiempo para crear grafito natural o sintético que se utiliza para fabricar ánodos. Además, el grafito se purifica con ácidos fluorhídricos, clorhídricos y sulfúricos.
Se requieren bombas especializadas durante la grafitización del ánodo para transferir lodos ácidos, filtrar ácidos e impurezas y para el tratamiento de aguas residuales.
Fabricación de películas separadoras y revestimiento de electrodos
La película separadora es una membrana permeable que se coloca entre el ánodo y el cátodo de una batería. La película evita que los electrodos entren en contacto pero permite el libre movimiento de iones entre ellos. Actúan como aislantes pero pueden conducir iones.
El recubrimiento de electrodos logra el mismo resultado, excepto que utiliza una suspensión especialmente formulada. Esta es una mezcla de partículas conductoras sólidas junto con materiales activos, aglomerantes de polímeros y un medio solvente. El electrodo se recubre con la suspensión y luego se seca.
La película separadora se crea usando un método de extrusión de plástico especializado que crea largos rollos de la película, mientras que en el revestimiento de electrodos, la suspensión se "funde como cinta" en los colectores de corriente.
