미드스트림 - 배터리 생산
전극, 분리막, 전해질, 양극, 음극은 배터리의 필수 구성 요소입니다. 배터리 내부의 에너지 저장에서 일어나는 마법은 배터리 재료의 품질과 배터리 내부의 에너지 밀도에 따라 달라집니다. 전기 자동차의 경우와 마찬가지로 배터리 제조업체 간의 뚜렷한 차이점은 주행 거리 및/또는 충전 간 배터리 수명입니다.
리튬은 모든 고체 원소 중 밀도가 가장 낮은 가장 가벼운 금속으로, 농축 상태의 리튬은 특성상 건조한 공기 습도에서만 장기간 안정적이지만 질화 리튬을 형성하기 위해 천천히 변형됩니다.
습한 조건에서는 배터리 등급 리튬의 상태인 수산화 리튬이 공기와 반응하여 염기와 상호 작용하는 표면층을 형성합니다. 모든 알칼리 금속과 마찬가지로 리튬은 피부 수분과 반응하여 심각한 화상을 일으킬 수 있습니다. 이는 리튬 슬러리를 금속 펌프와 시스템 구성 요소로 지속적으로 이송하는 펌프에 상당한 문제를 야기합니다.
배터리 제조에서 리튬 이온 배터리 생산에 가장 중요한 부품인 리튬은 배터리의 충전과 방전을 담당하는 음극과 양극 사이의 전해질에서 양전하를 띤 전자를 운반합니다.
제조 과정에서 리튬 카보나이트와 함께 현탁된 리튬 슬러리는 점도가 높고 마모성이 높습니다. 펌프 재료의 특성과 양극 및 음극 전극 제조 시 리튬 슬러리의 거동을 고려할 때 사용 가능한 펌프 기술의 선택은 더욱 중요해집니다.
앞서 언급했듯이 배터리 화학 물질은 마모성과 부식성을 모두 가지고 있을 뿐만 아니라 슬러리는 전단에도 매우 민감하기 때문에 더욱 복잡해집니다. 따라서 펌프 기술의 한계는 마모성 마모, 부식성 마모, 전단 민감성에 대한 저항성뿐만 아니라 비전도성이어야 한다는 요건도 충족해야 한다는 점으로 제한됩니다. 전도성 금속 부품에는 구리, 아연 또는 니켈이 포함되므로 전체 배터리 제조 시설에는 펌프, 밸브, 씰 및 측정 장비와 같은 구성품이 비전도성이어야 합니다.
음극 전구체 제조에 사용되는 재료는 다음과 같습니다:
- 코발트 및 니켈
준비 중입니다:
- 소금 용해 및 암모니아를 이송하고 주입합니다.
반응 중:
- 수성 알칼리(금속과의 반응)와 착화제를 혼합하여 전구체 입자(pH 10 이상)의 수산화 이온을 결합합니다.
그리고 포스트 프로덕션에서
- 결정이 정해진 크기에 도달하면 슬러리를 세척, 여과, 건조하여 음극 설치 및 서비스를 위한 준비를 마칩니다.
양극 흑연화에서:
- 이 공정에서는 원료를 극도로 높은 열에 장시간 노출시킨 후 불화수소산(HP), 염산(HCL) 황산(H2SO4)으로 흑연을 정제합니다.
분리막 및 전극 코팅에서:
- 양극과 음극 사이에 전극이 접촉하는 것을 방지하지만 에너지 전달을 위해 전극 사이에 이온이 자유롭게 이동할 수 있도록 하는 멤브레인입니다.
- 전극 코팅은 폴리머 바인더와 용매를 혼합한 후 슬러리(양극과 음극)로 코팅한 다음 건조하는 과정을 거칩니다.
그렇다면 당사 펌프는 어디에 적합할까요?
버더플렉스 연동 펌프는 본질적으로 전단에 민감한 제품에 적합하지만, 연동 원리에 기반한 적절한 설계 시스템에 따라 층류와 맥동 제어(댐퍼 포함 또는 미포함)를 통해 액체를 보호하여 1%의 낮은 전단을 달성할 수 있습니다. 버더플렉스 슈 디자인은 첫째로 고체 현탁액을 유지하기에 충분한 속도를 생성하고 둘째로 낮은 이송 속도에서 슬러리 입자의 침착 속도에 도달하지 않고 점도가 높은 액체를 이송하기에 충분한 움직임을 생성합니다. 사실 Verderflex 연동 펌프 내에서 액체와 접촉하는 유일한 지점은 호스 내부 부분입니다. 옵션으로 제공되는 플랜지 구성품은 금속 접촉 및 오염의 위험을 제거하여 펌프가 비전도성을 유지할 수 있도록 하며, 이는 배터리 셀의 에너지 밀도와 품질을 개선하는 데 매우 중요합니다. 따라서 Verderflex 펌프를 사용하면 고객은 동일한 배터리 설치 공간을 유지하면서 더 높은 에너지 밀도를 달성하여 배터리 수명을 연장할 수 있습니다.
비전도성 소재의 PURE 및 AODD(공기 작동식 이중 다이어프램) 펌프를 포함한 Verderair 다이어프램 펌프는 배터리 제조 시설의 요구 사항에 완벽하게 적합합니다. 고온 및 부식성이 강한 산성 물질에 가장 적합한 PTFE 펌프는 ATEX 환경에서 안전하고 안전한 액체 이송과 정확한 도징을 가능하게 하는 데 탁월합니다.
정확도 수준에 따라 Verderflex 연동 펌프 옵션과 Verderair 다이어프램 펌프 제품군 모두 도징 애플리케이션에 적합하며, 배터리 제조 공정 내에서 Verder 포트폴리오는 다음과 같은 용도에 적합한 펌프를 제공합니다:
• 저전단 슬러리 이송
• 재사용을 위한 산업용 수처리
• 산성 공정에서 물의 pH를 보정하기 위한 석회 주입
• 화학물질 이송 및 디스펜싱
• 바인더 재료 이송 및 도징
• 전극 이송 및 주입
• 필터 프레스