Neudenken der Slurry-Produktion mit ultraschnellen Mikrochargen

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Autoren: Die Redaktion

Veröffentlicht am 06.04.2023

Trajektionsmischen: Innovative Batterieproduktion

Der europäische Maschinenbau gilt als eine treibende Kraft bei der anlagenseitigen Optimierung der Zellproduktion. Innovationen entlang der gesamten Prozesskette erhalten immer mehr Einzug in die internationale Batteriefertigung. Ein aktuelles Whitepaper hat jetzt zentrale Ergebnisse aus praktischen Untersuchungen und theoretischen Betrachtungen zum Trajektionsmischen als neuartiger Methode der Slurry-Produktion veröffentlicht.

Der Status quo des Mischprozesses

Der erste Prozessschritt in der Produktion von Lithium-Ionen-Batterien ist das Dosieren und Mischen, wobei das Aktivmaterial, Additive und Binder mit einem Lösemittel zu einem Slurry vermengt werden. Dies geschieht üblicherweise in einem Batchprozess. Neben diesem Batchbetrieb gibt es jedoch andere Prozessformen, die sich zunehmend auf dem Markt etablieren – etwa kontinuierliche oder quasi-kontinuierliche Systeme.

Herstellung von Slurry in 100 Sekunden

Die meisten Mischsysteme arbeiten mit Hilfe eines rotierenden Werkzeugs. Dem steht das innovative Verfahren des Trajektionsmischens gegenüber, das durch schnelle Beschleunigungen und Richtungswechsel die langen Prozesszeiten des Mischens in der Zellproduktion verkürzen könnte. Der Lehrstuhl „Production Engineering of E-Mobility Components“ (PEM) der RWTH Aachen und das niedersächsische Maschinenbau-Unternehmen „hs-tumbler“ hatten daher vor Kurzem eine Potenzialanalyse zur Anwendbarkeit des Trajektionsmischens in der Zellproduktion vorgenommen. Bei diesem speziellen Betrachtungsfall hatte der hessische Maschinenbauer „Coperion K-Tron“ bei der Konzeptionierung des Dosiersystems unterstützt. Ein gemeinsames Whitepaper hat jetzt die Ergebnisse aus den praktischen Untersuchungen und den theoretischen Betrachtungen veröffentlicht. Das englischsprachige Dokument steht zum kostenfreien Download bereit.

Authors: The editorial staff

Published 06.04.2023

Trajectory Mixing – Innovative Battery Processing

European mechanical engineering is a driving force in the equipment-side optimization of cell production. Innovations along the entire process chain are increasingly finding their way into international battery production. Technology openness can be one of the most important building blocks for equipment-side process optimization in the future.

Status quo of mixing

The first process step in the production of lithium-ion batteries is dosing and mixing, in which the active material, additives and binders are mixed with a solvent to form a slurry. This is usually done in a batch process. Besides this batch operation, there are other process forms which are becoming more and more established on the market, such as continuous or quasi-continuous systems.

Making slurry in 100 seconds

Most mixing systems operate by means of a rotating tool. In contrast, there is the innovative mixing process using trajectory mixing, which could shorten the long process times of mixing in cell production by means of rapid accelerations and changes of direction. The chair „Production Engineering of E-Mobility Components“ (PEM) at RWTH Aachen University and hs-tumbler conducted a potential analysis on the applicability of trajectory mixing in cell production. Coperion K-Tron provided support in the conceptual design of the special dosing system.

The results from the practical investigations and theoretical considerations can be downloaded in the publication below!

Volkswagen

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