ProMinent ponúka dôležité riešenia pre trh batérií

Návrhy vyhľadávania

Produkty

Otázka správneho dávkovania

Dopyt po lítium-iónových batériách je veľký a bude sa naďalej zvyšovať, pretože tieto batérie zohrávajú rozhodujúcu úlohu v mnohých oblastiach, od smartfónov až po elektromobily, ktoré ovplyvňujú náš každodenný život. S rastúcim využívaním sa zvyšuje aj potreba optimálnych procesov recyklácie, pretože batérie obsahujú cenné suroviny, ktoré je potrebné opätovne uviesť do obehu. Toto bude absolútne rozhodujúca téma približne o 10 až 15 rokov, keď batérie dnešných elektromobilov dosiahnu koniec svojej životnosti. Pri výrobe materiálu na skladovanie energie je nevyhnutné dodržiavať presný recept a správnu hodnotu pH, ktorá zohráva kľúčovú úlohu aj pri recyklácii batérie a musí byť nastavená presne a stabilne.

Dávkovacie čerpadlá ProMinent a meracia a regulačná technika spoločnosti zabezpečujú spoľahlivé výrobné procesy. Pri výrobe batérií sa požadujú energetické zásobníky s vysokou energetickou hustotou, vysokou odolnosťou voči cyklom a dlhou životnosťou. Medzi najdôležitejšie materiály na ukladanie energie pre batérie, ktoré tieto požiadavky spĺňajú, patrí lítium-nikl-mangán-kobalt-oxid (NCM). Tieto materiály umožňujú uložiť veľké množstvo energie a zvýšiť kapacitu batérie.

Dávkovacie čerpadlá pre optimálne výrobné parametre pri výrobe prekurzorov

Na výrobu lítium-kobalt-nikl-mangánového oxidového zmesi – tzv. prekurzora ako predprodukt na pokrytie katódovej fólie – je mimoriadne dôležité presne dodržiavať receptúru, pretože to ovplyvňuje výkon batérie. Dávkovacie čerpadlá ProMinent zabezpečujú potrebnú presnosť a presvedčujú svojou všestrannosťou pre rôzne aplikačné oblasti rôznej veľkosti, pričom môžu byť riadené priamo cez integrovanú elektroniku alebo cez BUS systém. Pre výrobu prekurzora sa podľa potrebného množstva používajú odolné magnetické membránové dávkovacie čerpadlá gamma/ X (do 45 l/h) a gamma/ XL (do 80 l/h), ktoré vynikajú rýchlou reakčnou dobou. Pri objemoch do 1000 l/h sa odporúčajú motorové membránové dávkovacie čerpadlá zo série sigma, ktoré vďaka patentovanej viacvrstvovej bezpečnostnej membráne zaručujú vysokú procesnú bezpečnosť a vynikajúci komfort ovládania. Pri viskóznejších produktoch alebo väčších dávkach až do 65 000 l/h sa často volia hadicové dávkovacie čerpadlá ProMinent. Sú samonasávacie, nemajú problémy s odplyňovaním médií a vďaka premysleným procesom výmeny hadíc sú jednoduché na obsluhu. Dávkovacia presnosť je v závislosti od média až ±1 %.

Optimálne nastavená hodnota pH je rozhodujúca

Okrem receptúry sú dôležité aj procesné podmienky. Riadenie teploty a správne nastavená hodnota pH rozhodujú o kvalite produktu batérie. Nastavením hodnoty pH sa zabezpečí, že jednotlivé látky v roztoku tvoria spoločne kryštály. „Meracie a regulačné systémy a pH senzory od ProMinent zabezpečujú, že požadovaná hodnota je presne kontrolovaná a v prípade potreby sa upravuje prostredníctvom pripojených dávkovacích čerpadiel. To je potrebné, keď sa v dôsledku reakčných produktov hodnota pH mierne mení. Potom je potrebné presne a reprodukovateľne dávkovať hydroxid sodný a amóniový hydroxid, aby sa hodnota pH udržala stabilná,“ vysvetľuje Bekir Bayraktar, globálny riaditeľ – Power & Energy a projektového podnikania v ProMinent. Plynulé procesné toky umožňuje meracie a regulačné zariadenie DULCOMETER od ProMinent, ktoré vďaka robustnej technike pomáha udržiavať všetky parametre v požadovanom rozsahu a je jednoducho ovládateľné vďaka prehľadnému displeju. Podľa požadovaného množstva sa pripájajú magnetické membránové dávkovacie čerpadlá gamma/ X alebo motorové membránové dávkovacie čerpadlá sigma X. Pripojené DULCOTEST pH senzory zabezpečujú presné a stabilné meranie aj v náročných podmienkach s množstvom nečistôt a suspendovaných častíc, pričom sú odolné voči vysokej teplote a tlaku. Vysoká presnosť a reprodukovateľnosť dávkovacích čerpadiel ProMinent v spojení s presnými pH senzormi a regulátormi zabezpečujú spoľahlivé výrobné procesy. Vzhľadom na to, že všetko pochádza od jedného výrobcu, sú všetky komponenty jednoducho kombinovateľné a perfektne zosúladené.

Postupná zmena pH uvoľňuje cenné kovy zo starých batérií

Okrem výroby rastie aj potreba optimálneho zhodnocovania lítium-iónových batérií. Efektívne procesy sa neustále vyvíjajú s ohľadom na potrebu šetriť prírodné a kritické zdroje, získavať späť cenné suroviny, znižovať závislosť od dovozu materiálov a zmierňovať problematickú likvidáciu. Okrem toho je potrebné splniť zákonné požiadavky s čoraz vyššími recyklačnými kvótami. Hydrometalurgický proces je momentálne považovaný za najvhodnejšiu metódu recyklácie použitých lítium-iónových batérií. Správna hodnota pH zohráva kľúčovú úlohu aj tu.

V zložitom procese recyklácie sa batérie najskôr vybíjajú, manuálne rozoberajú, drvia a jednotlivé časti sa separujú pomocou separačného procesu. Pomocou chemických reakcií, pri ktorých sa látky uvoľňujú pridaním chemikálií, sa získava tzv. čierna hmota. Obsahuje cenné látky ako nikel, mangán, kobalt a lítium. „Na oddelenie týchto látok v ďalšom chemickom kroku je dôležité presné riadenie hodnoty pH. Tá sa postupne mení pridaním príslušných látok cez dávkovacie čerpadlá, aby sa jednotlivé kovy z výrobného procesu v niekoľkých stupňoch uvoľnili ako hydroxidy,“ vysvetľuje Bekir Bayraktar. ProMinent poskytuje aj pre tento proces vhodné riešenia s motorovými membránovými dávkovacími čerpadlami zo série sigma/ X a príslušnými senzormi.

Kľúčové fakty

Presné dodržiavanie receptúry je mimoriadne dôležité pri výrobe katódového prekurzora, pretože ovplyvňuje výkon batérie.
Dávkovacie čerpadlá ProMinent zabezpečujú potrebnú presnosť, sú všestranné pre rôzne veľkosti aplikácií a môžu byť riadené priamo cez integrovanú elektroniku alebo BUS systém.
Pri väčších a viskóznejších produktoch od 1 000 do 65 000 litrov sa často používajú hadicové dávkovacie čerpadlá ProMinent (presnosť dávkovania až ±1 % podľa média).
Nastavenie a kontrola hodnoty pH sú veľmi dôležité pri výrobe a recyklácii lítium-iónových batérií. Meracie a regulačné systémy ProMinent zabezpečujú spoľahlivé výrobné procesy.
Kombinácia presného dávkovania a vysokej reprodukovateľnosti trvanlivých čerpadiel ProMinent spolu s vysoko presnými senzormi a regulátormi je presvedčivá.
Všetky komponenty pochádzajú od ProMinent a sú preto dokonale zosúladené a jednoducho kombinovateľné.

Viac informácií nájdete tu dávkovacie čerpadlá , hadičkové dávkovacie čerpadlá , meracia a regulačná technika, senzorová technika .