Ein MixSolver R12, der in der UKBIC-Forschungsfabrik in Coventry eingesetzt wird

Bild: Eirich

Nasse und trockene Elektrodenmischungen Elektroden-Slurries für Lithium-Ionen-Gigafactory

10.06.2022

Im Mai 2022 wurde in Asien die erste Gigafactory für Lithium-Ionen-Batterien in Betrieb genommen, in der Elektroden-Slurries mit Mischern der Firma Eirich hergestellt werden. Auf zwei anstehenden Fachmessen will das Unternehmen zeigen, dass seine Maschinen in Labor und Produktion für Slurries ebenso geeignet sind wie für Extrusion- und strukturierte Dry-Mixes.

Was in der Theorie einfach klingt und in der Forschungsfabrik UKBIC in Coventry bereits funktioniert hat, unterlag bei der Inbetriebnahme der Gigafactory des asiatischen Zellherstellers einem weiteren Praxistest. Der jedoch bewältigt werden konnte, wie Dr. Stefan Gerl, Leiter Verfahrenstechnik bei Eirich, berichtet: „Das Scale-up hat exzellent funktioniert. Wir haben die Parameter aus den Laborversuchen 1:1 übertragen und von der ersten Charge an perfekten Elektroden-Slurry hergestellt.“

Der Verfahrensexperte freut sich darüber hinaus über die Reproduzierbarkeit der Slurry-Qualität und einen Energieverbrauch auf dem erwartet niedrigen Niveau. Die Gigafactory ist mit je zwei Mischern für Anoden- und Kathoden-Slurries ausgestattet. Bei einem Durchsatz von circa 500 l/h pro MixSolver ergibt sich eine Anlagenkapazität von etwa 5 bis 6 GWh.

Anlässlich der Battery Show Europe in Stuttgart (Halle 10, Stand E9) und der Battery Cells & Systems Expo (Stand 17-621) stellt Eirich seine verschiedenen Mischtechnologien im Detail vor.

Mischer fürs Labor

Für eigene Entwicklungsarbeiten und Slurry-Optimierung nutzte der Zellhersteller einen anderen Mischer aus dem Hause Eirich: den Labormischer EL5. Gerl: „Das hat perfekt gepasst. Alternativ bieten wir jetzt zusätzlich den noch flexibleren Labormischer CleanLine C5 an. Er kann unterschiedlichste Anforderungsprofile entlang der Prozesskette der Elektrodenherstellung erfüllen.“

Wie alle Eirich-Mischer hat der CleanLineC5 einen rotierenden Mischbehälter. Dieser ist in der Neigung stufenlos verstellbar und temperierbar ausgeführt. Das exzentrisch angeordnete Mischwerkzeug dreht langsam bis schnell, ist variabel in der Laufrichtung und leicht austauschbar. Eine Aufbereitung unter Vakuum beziehungsweise die Entgasung von Slurries ist möglich. Der CleanLine C5 ist auch als Atex-Modell erhältlich.

„In Stuttgart zeigen wir nicht nur einen Cleanline C5, sondern wir können dessen Funktionalität auch live vorführen. Für Versuche steht ein vergleichbarer Mischer dann im Eirich-Technikum zur Verfügung“, sagt Gerl, der persönlich vor Ort sein wird. Kennenlernen können Besucher am Eirich-Stand außerdem eine neue Flüssigkeitsdosierung.

Herausforderungen bei Batteriemischungen

In seinem englischsprachigen Vortrag anlässlich der Battery-Show-Konferenz teilt Gerl am Mittwoch, den 29. Juni 2022, ab circa 16:20 Uhr Erfahrungen mit verschiedenen Elektrodenmischungen. Aktuelle Herausforderungen bei der Herstellung von Elektroden-Slurries in Labor und Gigafactory werden ebenso Thema sein wie Lösungen zur Herstellung von All-Solid-State-Batteriemischungen sowie strukturierten Dry-Mixes für Elektroden, die in Trockenfilmtechnologie beschichtet werden.

Bildergalerie

  • Der CleanLine C5 mit Tablet-Steuerung, in Aktion zu sehen auf der Battery Show Europe 2022 in Halle 10, Stand E9

    Bild: Eirich

  • Der Labormischer EL1 in Edelstahlausführung, Exponat auf der Battery Cells & Systems Expo am Stand 17-621

    Bild: Eirich

  • Freut sich auf persönlichen Erfahrungsaustausch während der Battery Show Europe: Dr. Stefan Gerl, Leiter Verfahrenstechnik bei der Maschinenfabrik Gustav Eirich.

    Bild: Eirich

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