Ystral GmbH Maschinenbau + Prozesstechnik

Die große Stärke der Batt-TDS-Pulver-Dispergierer liegt in ihrem vielfach beschleunigten Mischprozess.

Bild: Ystral
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Elektroden-Slurries Produktivere Batterieherstellung durch neue Dispergier-Systeme

05.07.2021

Bei hoher Nachfrage nach E-Auto-Batterien kann eine neue Serie Pulver-Dispergier-Systeme Abhilfe schaffen. Sie dient der Entwicklung und industriellen Produktion von Elektroden-Slurries und soll bestehende Technologien in Sachen Prozesszeit, Betriebskosten und Produktivität übertreffen.

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Ystral hat die Batt-TDS vorgestellt, eine neue Serie Pulver-Dispergier-Systeme für Batterieproduzenten. Die Lösung soll sich insbesondere durch ihren Hochgeschwindigkeitsprozess auszeichnen und diverse Vorteile im Vergleich zu aktuellen Technologien liefern.

„Die Batt-TDS ist ein wahrer Alleskönner unter den Prozessanlagen für Batterie-Slurry“, sagt David Manke, CTO und Geschäftsführer von Ystral. Herstellern weltweit stehe jetzt eine Technologie zur Verfügung, „mit der sie eine hohe Produktqualität in einem Bruchteil der Zeit erreichen, die herkömmliche Verfahren benötigen.“

Scale-up-fähige Versuchsergebnisse

Batt-TDS kann unterschiedliche Materialien verarbeiten und vereint damit Prozessschritte und Funktionen mehrerer Maschinen in einer zentralen Anlage. Im Versuchsmaßstab hat die Serie laut Ystral eine Dispergierung in wenigen Minuten erreichen können, während manche Planetenmischer dafür mehrere Stunden brauchen. Das ermöglicht schnellere F&E-Zyklen und damit eine effizientere Entwicklung.

Die Dispergierung selbst soll nur Millisekunden dauern, während die Komponenten den Inline-Prozessbehälter durchlaufen. Im Produktionsmaßstab bedeutet das eine über zehnfach höhere Produktivität als bei vergleichbaren Technologien. Ergebnisse aus dem Versuchsmaßstab lassen sich dabei nach Herstellerangaben ohne Weiteres auf den Produktionsmaßstab übertragen (Scale-up).

Verarbeitung von Bindemitteln, Kohlenstoffen und Aktivmaterialien

Die Batt-TDS-Lösung eignet sich für die Produktion auf heutigem industriellen Niveau, aber auch für künftige Gigafactories. Sie saugt Pulver staubfrei unter Vakuum in einen Flüssigkeitsstrom ein. Durch eine unabhängige Steuerung der einzelnen Schlüsselparameter öffnet sich ein breites Prozessfenster innerhalb einer einzigen Maschineninstallation.

Die Dispergierung von polymeren Bindemitteln, leitfähigen Kohlenstoffen und abrasiven Aktivmaterialien wird dabei entsprechend ihrer spezifischen physikalischen Eigenschaften und Strukturen angepasst. So ist Batt-TDS in der Lage, Feststoff-Slurries mit unterschiedlichen Viskositäten zu verarbeiten. Die Maschinenverfügbarkeit wird zudem über eine Wash-in-Place-Funktion (WIP) gesteigert. Für den Umgang mit gefährlichen Stoffen gibt es spezifische Lösungen.

Die Gerätereihe umfasst verschiedene Größen, von der 12-l-Einheit für schnelle Formulierung und Prozess-Screening bis zum Produktionssystem für einen Durchsatz von mehr als 5.000 l pro Stunde. Laut Richard Potter, Geschäftsführer von Ystral Asia, biete die Plattform insgesamt „die höchste Produktivität pro Quadratmeter Produktionsfläche“.

Bildergalerie

  • Batterie-Slurry kurz nach dem Mischen

    Bild: Ystral

  • Ingenieur bei der Vorbereitung von gefährlichen Pulvern in einer Handschuhbox

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  • Nahaufnahme des Pulverhandlings im F&E-Maßstab

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  • Steuerung des Batt-TDS über ein Touchpad

    Bild: Ystral

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