Midstream - Produção de baterias
Eléctrodos, separadores, electrólitos, ânodos e cátodos são componentes essenciais da bateria. A magia que acontece com o armazenamento de energia dentro da bateria depende da qualidade do material da bateria e da densidade de energia dentro da bateria. A diferença distintiva entre os fabricantes de baterias, como no caso dos carros eléctricos, é a autonomia e/ou a vida útil da bateria entre cargas.
O lítio é o metal mais leve e com a densidade mais baixa de todos os elementos sólidos e, por natureza, em concentrado, o lítio é estável durante períodos prolongados apenas com a humidade do ar seco, mas transforma-se lentamente para formar nitreto de lítio.
Em condições húmidas, o hidróxido de lítio, o estado do lítio de grau de bateria, reage com o ar para formar uma camada superficial que interage com a base. Tal como todos os metais alcalinos, o lítio reage à humidade da pele, provocando queimaduras graves. Isto representa um desafio significativo para uma bomba que transfere lamas de lítio com um depósito contínuo na bomba metálica e nos componentes do sistema.
No fabrico de baterias, o lítio, o componente mais crítico para a produção de uma bateria de iões de lítio, transporta os electrões de carga positiva no eletrólito entre o cátodo e o ânodo, que é responsável pela carga e descarga da bateria.
No fabrico, a lama de lítio em suspensão com carbonite de lítio tem uma elevada viscosidade e é altamente abrasiva. A escolha das tecnologias de bomba disponíveis torna-se ainda mais importante quando se considera a natureza do material da bomba e o comportamento da lama de lítio no fabrico dos eléctrodos do ânodo e do cátodo.
Como mencionado anteriormente, os produtos químicos das baterias são abrasivos e corrosivos, mas, para aumentar a complexidade, a lama é também extremamente sensível ao cisalhamento. Consequentemente, a limitação das tecnologias de bombas não se limita apenas à resistência ao desgaste abrasivo, ao desgaste corrosivo e à sensibilidade ao cisalhamento, mas também ao cumprimento do requisito de não ser condutora. As peças metálicas condutoras incluem o cobre, o zinco ou o níquel e, consequentemente, toda a instalação de fabrico de baterias exigirá que as bombas, os componentes como as válvulas, os vedantes e o equipamento de medição sejam não condutores.
No fabrico do cátodo, os materiais precursores são:
- Cobalto e níquel
Em preparação:
- Dissolução de sal e o amoníaco é transferido e doseado.
Em reação:
- Mistura-se uma solução aquosa alcalina (reação aos metais) e um complexante para combinar os iões hidróxido dos grãos precursores (pH superior a 10).
E na pós-produção
- Quando os cristais atingem um tamanho definido, a pasta é lavada, filtrada e seca, estando pronta para a instalação e serviço do cátodo.
Na grafitização do ânodo:
- O processo envolve a exposição das matérias-primas a temperaturas extremamente elevadas durante períodos prolongados, após o que a grafite é purificada com ácidos fluorídrico (HP), clorídrico (HCL) e sulfúrico (H2SO4).
No revestimento do separador e do elétrodo:
- Uma membrana colocada entre o ânodo e o cátodo para evitar que os eléctrodos entrem em contacto, mas que permite a livre circulação de iões entre eles para a transferência de energia.
- O revestimento do elétrodo é uma mistura de aglutinantes poliméricos e solventes que é depois revestida com a lama (ânodo e cátodo) e depois seca de forma importante.
Então, onde nossas bombas se encaixam?
As bombas peristálticas Verderflex, por sua própria natureza, são adequadas para produtos sensíveis ao cisalhamento, mas, de acordo com um sistema projetado adequadamente com base nos princípios peristálticos, o fluxo laminar e o controle da pulsação (com ou sem amortecedor) protegem o líquido para atingir até 1% de cisalhamento. O design da sapata Verderflex cria velocidade suficiente para, em primeiro lugar, manter a suspensão de sólidos e, em segundo lugar, criar movimento suficiente para transferir líquidos altamente viscosos sem atingir a velocidade de deposição de partículas de lama em baixa velocidade de transferência. O fato é que, em uma bomba peristáltica Verderflex, o único ponto de contato com o líquido é a parte interna da mangueira. Os componentes opcionais do flange eliminam o risco de contacto com o metal e de contaminação, permitindo que a bomba permaneça não condutora, o que é extremamente importante para melhorar a densidade de energia e a qualidade das células da bateria. Consequentemente, as bombas Verderflex permitem que o cliente mantenha a mesma área ocupada pela bateria e, ao mesmo tempo, obtenha uma densidade de energia mais alta para prolongar a vida útil da bateria.
As bombas de diafragma Verderair, incluindo as bombas PURE e AODD (diafragma duplo operado a ar) com materiais não condutores, são perfeitamente adequadas para os requisitos de uma instalação de fabrico de baterias. Num ambiente ATEX, a marca distingue-se por permitir a transferência segura de líquidos e um doseamento exato, sendo as bombas de PTFE mais adequadas para temperaturas elevadas e ácidos altamente corrosivos.
Dependendo do nível de precisão, tanto as opções de bombas peristálticas Verderflex como a gama de bombas de diafragma Verderair são adequadas para aplicações de dosagem:
• Transferência de polpa de baixo cisalhamento
• Tratamento de água industrial para reutilização
• Dosagem de cal para corrigir o pH da água do processo ácido
• Dosagem e distribuição de produtos químicos
• Transferência e dosagem de material aglutinante
• Transferência e dosagem de eléctrodos
• O filtro-prensa