KURIMOTO Co-LAB German|Kneten, Mahlen, Trocknen

Lithium-Ionen-Batterien

Lithium-ion battery / 锂离子二次电池 / 리튬 이온 배터리

Lithium-Ionen-Batterien
Zusammenfassung

Lithium-Ionen-Batterien sind wiederaufladbare Energiespeicher, die ihre Wirkung durch die Wanderung von Lithium-Ionen zwischen Kathode und Anode entfalten.

Typische Einsatzbereiche

E-Autos, E-Bikes, Laptops, Smartphones, Energiespeicher für Stromnetze und Gebäude

Prozessbeispiel für die Herstellung von Aktivmaterialien

-Hinweis: Der tatsächliche Herstellungsprozess unterscheidet sich je nach Aktivmaterial. Es gibt beispielsweise auch Aktivmaterialien, die im feuchten Zustand pulverisiert und im Anschluss getrocknet und kalziniert werden.

Ausgangsstoffe (Lithiumbasierte Materialien, Lösungsmittel etc.)
Mischen
Die Ausgangsstoffe werden miteinander vermischt.
Entwässerung
Vor der Trocknung wird das Gemisch entwässert, um die Feuchtigkeit weitgehend zu entfernen.
Trocknung
Das Gemisch wird getrocknet.
Pulverisierung
Das Gemisch wird auf die Zielpartikelgröße pulverisiert.
Kalzinierung
Durch die Kalzinierung wird das pulverisierte Gemisch schließlich als Aktivmaterial ausgebildet.
Endprodukt

Prozessbeispiel für die Herstellung von Elektroden

-Hinweis: Das unten dargestellte Verfahren kann sowohl für die Herstellung von Anoden, als auch für die Herstellung von Kathoden angewendet werden.

Ausgangsstoffe (Aktivmaterialien, Leitfähigkeitsadditive, Binder und Lösungsmittel)
Kneten
Die Ausgangsstoffe werden miteinander geknetet.
課題

Um eine hohe Dichte des Elektrodenmaterials zu gewährleisten, ist eine starke Dispergierung der Leitfähigkeitsadditive und eine Auflösung der sekundären Agglomerate durch hohe Scherkraft notwendig.
Zusätzlich muss die entstandene Knetwärme abgeführt werden, um die Temperatur des Elektrodenmaterials unterhalb des Siedepunkts zu halten.

解決策

Der kontinuierliche Doppelschneckenkneter "KRC Kneter" besitzt folgende Funktionen und Eigenschaften, die eine Auflösung der sekundären Agglomerate bei gleichzeitiger Regulierung der Knetwärme ermöglicht.

KRCニーダ ジャケット冷却

Durch die Kühlung der Gehäuseummantelung wird die Knetwärme abgeführt.

KRCニーダ パドル隙間

Die geringen Abstände zwischen den Schaufeln der beiden Wellen zueinander, sowie den Schaufeln und der Gehäuseinnenwand sorgen für eine hohe Scherkraft.

KRCニーダ 粉体配合率

Das Gehäuse besteht aus einer Knetzone mit hoher Pulverkonzentration und einer Verdünnungszone.

解決策

Derzeit entwickeln wir gemeinsam mit der Kubota Corporation ein kontinuierliches Produktionssystem für die Herstellung von Elektrodenslurrys für Sekundärbatterien.

Durch die Kombination der konstanten Dosierleistung eines gravimetrischen Dosierers mit der Fähigkeit eines kontinuierlichen Kneters, das Material innerhalb einer kurzen Zeit gleichmäßig zu durchmischen, wollen wir einen Beitrag zur stabilen Versorgung von Sekundärbatterien leisten.
Unser Ziel ist es, die Elektrifizierung voranzutreiben und die Verwirklichung einer CO₂-neutralen Gesellschaft zu unterstützen.

二次電池の電極スラリー向け連続式生産システム
Entgasen
Um Lufteinschüsse bei der Beschichtung zu verhindern, wird die Luft, die beim Mischen eingeschlossen wurde, aus dem Gemisch entfernt.
Beschichtung
und Trocknung
Das Gemisch wird auf die passende Stromableiterfolie (z.B. Kupferfolie für die Anode, Aluminiumfolie für die Kathode) beschichtet. Im Anschluss werden die beschichteten Folien getrocknet, kalandriert und zurechtgeschnitten.
zur Zellassemblierung