Die Herstellung von hochwertigen Batterieslurries ist mit vielen Herausforderungen verbunden: Sie sind sehr zähflüssig, enthalten Rohstoffe, die deagglomeriert werden müssen, und erfordern eine hohe Wiederholbarkeit und Reproduzierbarkeit der Mischung. Hauschild stellt daher auf der Battery Show Europe Conference seinen SpeedMixer vor, mit dem sich nahezu jede Viskosität mischen lässt. Die Leistung dieser Zentrifugalmischer ist so hoch, dass die Partikel zuverlässig desagglomeriert und Luftblasen und Hohlräume eliminiert werden. Automatisierte Programme sorgen für Wiederholbarkeit.
Hamm/Detroit, xx. Oktober 2021. - Die Entwicklung von Hochleistungsbatterien ist von entscheidender Bedeutung, um die effektive Nutzung erneuerbarer Energiequellen zu ermöglichen und z. B. die Elektrifizierung von Fahrzeugen voranzutreiben. All diese Entwicklungen hängen zweifellos von Durchbrüchen bei den Materialien ab. Die Optimierung des Anodenmaterials ist daher ein wichtiger Forschungsbereich, und das richtige Mischen ist ein wesentlicher Bestandteil des Prozesses.
Bei Batterien werden sowohl Anode als auch Kathode in der Regel durch Mischen von aktivem Material (Graphit), Bindemittelpulver, Lösungsmitteln und Zusatzstoffen hergestellt (Stichwort "Schlammmischung"). Diese Aufschlämmung wird dann in eine Beschichtungsmaschine gepumpt, die die gemischte Aufschlämmung auf die Aluminiumfolie für die Kathode und die Kupferfolie für die Anode aufbringt.
Herausforderung beim Mischen von Anoden
Anoden haben eine Vielzahl von Zusammensetzungen für unterschiedliche Anwendungen. Die gebräuchlichsten Materialien für Anoden sind Kohlenstoff/Graphit als aktives Anodenpulver, Carboxymethylcellulose (CMC) als Bindemittel/Filmbildner sowie leitfähige Materialien und Additive und deionisiertes Wasser als Lösungsmittel. Das Mischen dieser Komponenten erfordert dann viel Know-how und Erfahrung. Fabio Boccola, Geschäftsführer von Hauschild Engineering, verrät, wie man vorgehen muss, damit das Mischergebnis überzeugt. "Zunächst wird das Bindemittel durch Trockenmischen in den anderen Pulvern dispergiert. CMC neigt zum Verklumpen, wenn es direkt in Wasser gegeben wird. Deshalb empfehlen wir, das CMC-Pulver mit unserem Hauschild SpeedMixer® zunächst etwa 30 Sekunden lang bei mittlerer Geschwindigkeit trocken mit dem Kohlenstoff-/Graphitpulver zu mischen. Dadurch wird es dispergiert und ein Verklumpen bei der Zugabe zum Wasser verhindert. Auch die Viskosität/der Feststoffgehalt kann im letzten Schritt auf die gewünschten Werte eingestellt werden. Außerdem empfehlen wir die Verwendung eines Mischbehälters mit einem Deckel, der in der Mitte ein kleines Loch hat, um einen Druckaufbau zu verhindern. Durch das Mischen unter Vakuum werden Hohlräume/Blasen, gelöste Gase und an Füllstoffen/Pulver adsorbierte Gase entfernt."
