Het hanteren van chemische verbindingen om een batterijcel te maken vereist gespecialiseerde apparatuur om de chemische media, die in de vorm van een vloeistof of een poeder wordt geleverd, over te brengen. De chemicaliën die worden verwerkt zijn meestal schurend, corrosief of afschuifgevoelig. Er moeten speciale overwegingen worden gemaakt bij het kiezen van apparatuur die bestand is tegen dergelijke samenstellingen.
Het is van cruciaal belang dat niet-geleidende bevochtigde onderdelen worden gebruikt bij de kathodeproductie. Geleidende/metalen onderdelen die in contact komen met de kathodeslurry vormen een bedreiging voor contaminatie en kunnen de kwaliteit van de lithium-ionbatterijcel aantasten. Daarom moeten fabrikanten van slangenpompen die in het proces worden gebruikt, voldoen aan de strenge eisen van de productie van lithium-ion batterijen door geen koper, zink of nikkel te gebruiken in de onderdelen van hun pompen.
Een fabriek zal gespecialiseerde lithium-ion of solid-state accufabricagepompen implementeren om het merendeel van de chemische mediaoverdracht uit te voeren die gebruikt wordt in de volgende processen die integraal deel uitmaken van de productie van accucellen.
Voorbereidingsmateriaal voor kathode
Kobalt en nikkel zijn grondstoffen die worden gebruikt bij de productie van precursormaterialen voor kathodes in Li-ionbatterijen, terwijl sulfide-ionengeleiders zoals lithium-eryrodiet worden gebruikt in SSB's. Om het precursormateriaal voor een kathode te maken, worden de volgende processtappen gebruikt:
- Voorbewerking - oplossen en doseren van zout, waarbij ammoniak wordt gebruikt als ionencomplexvormer
- Reactie - waterige alkali en complexvormer worden toegevoegd aan een vat, waar ze reageren om samen ternaire precursorkorrels te vormen
- Nabewerking - nadat de korrel een bepaalde grootte heeft bereikt, wordt de slurry gefilterd, gewassen en gedroogd om de ternaire precursor te verkrijgen
Deze processen vereisen dat de integriteit van het product zorgvuldig wordt gehandhaafd door gebruik te maken van betrouwbare en low-shear pompapparatuur die zorgt voor nauwkeurige proportionering, dosering en/of meting. De meeste toepassingen van slangpompen van Albin Pump vinden plaats tijdens de kathodeproductiefase van de batterijproductie. Een lijst van deze toepassingen vindt u na het gedeelte over separatorfilm/elektrodecoating.
Anode grafitisering
Grafitisatie is het proces waarbij grondstoffen langdurig worden blootgesteld aan extreem hoge hitte (2500 tot 3300 K) om natuurlijk of synthetisch grafiet te creëren dat wordt gebruikt om anodes te maken. Daarnaast wordt het grafiet gezuiverd met fluorwaterstofzuur, zoutzuur en zwavelzuur.
Tijdens anodegrafitisering zijn speciale pompen nodig om zure slurry over te pompen, zuren en onzuiverheden te filteren en afvalwater te behandelen.
Vervaardiging van separatorfolie en bekleding van elektrodes
Separatorfilm is een doorlatend membraan dat tussen de anode en kathode van een batterij wordt geplaatst. De film voorkomt dat de elektroden met elkaar in contact komen, maar laat vrije beweging van ionen tussen de elektroden toe. Ze werken als isolatoren maar kunnen ionen geleiden.
Elektrodecoating bereikt hetzelfde resultaat, maar maakt gebruik van een speciaal samengestelde slurry. Dit is een mix van vaste geleidende deeltjes samen met actieve materialen, polymeer bindmiddelen en een oplosmiddel. De elektrode wordt bedekt met de slurry en vervolgens gedroogd.
Separatorfolie wordt gemaakt met behulp van een gespecialiseerde plastic extrusiemethode waarbij lange rollen van de folie worden gemaakt, terwijl bij het coaten van elektrodes de slurry met tape op stroomcollectoren wordt gegoten.
