Materialet afgørende ved fremstilling af litiumionbatterier
Batteriproduktionen øger i Skandinavien, og flere steder åbner nye batterifabrikker. I takt med at efterspørgslen på batterier øger, stilles der også skrappere krav til sikre flows i produktionen. Ved at vælge det rette materiale til den rette applikation kan processen optimeres og blive både hurtigere og mere sikker. Lyma står klar til at vejlede!
I de seneste år har batteriproduktionen for alvor taget fart i Skandinavien. Takket være god adgang til grøn energi og gode transportmuligheder har flere store batteriproducenter valgt at placere deres produktion i Norden. I Sverige finder vi blandt andet den kendte virksomhed Northvolt, som med sin nye fabrik i Skellefteå forventes at producere en million litiumionbatterier om året. Northvoltsom med sin nye fabrik i Skellefteå forventes at producere en million litiumionbatterier om året.
Materialevalget har stor betydning
Det er vigtigt at huske på, at fremstillingen af batterier stiller høje krav til de materialer, der anvendes i produktionensapplikationer. For at forskellige batterikomponenter skal opnå optimal ydeevne er det vigtigt, at de har en høj renhed. Tilrensningen og separeringen af den indkommende malm bruges en masse syrer og baser. Tidligere anvendtes ofte rør af metal såsom højlegeret stål eller titan, men på grund af de lange leveringstider og høje omkostninger i dag er det sjældent en mulighed for producenterne.
Plast i rør og tanke
T-rør på siden med PTFE-plastforing. De hvide mediekontaktdele beskytter mod korrosion.
I stedet kan plast være materialet at foretrække. Et materiale, der både er billigere og har en betydeligt kortere leveringstid. At brugeglasfiberarmerede plastrør (GAP) eller beklædte metalrør kan f.eks. være et godt alternativ. GAP-rørene er optimale at bruge ved lavere temperaturer og er takket være deres gode kemiske resistens længe blevet brugt i kemi- og papirindustrien. Ved højere temperaturer (op til 200 °C) er lined pipes af PTFE i stedet at foretrække. Denne type rør kan med fordel bruges til transport af syrer som HCl, H2SO4, HF.
Præcist på samme måde, som plasten anvendes i rørene, kan den også bruges i kemikalietanke. Dels kan tankene bestå af udelukkende glasfiber eller plast, eller også kan de bestå af en kombination (f.eks. PTFE-beklædt glasfibertank).Også skorstene og røgvaskeanlæg kan bestå af GAP for bedre at kunne håndtere eksempelvis korrosive røggasser.
Centrifugalpumper af plast
Centrifugalpumpe med plastforing. Alle dele med væske er i UHMW-PE, PVDF, Wernit eller PTFE/PFA.
Også de pumper, der bruges i batterifremstilling skal kunne håndtere store mængder syrer. Centrifugalpumper har en god virkning, mens en metalpumpe, som korroderer i stykker, ikke kan bruges. For også her at komme uden om høje priser og lange leveringstider kan man i stedet bruge en plastpumpe. I enklere applikationer kan hele pumpen være af plast, og i de tilfælde, hvor højere løftehøjde eller flow kræves, kan pumpehuset være af støbejern, mens alle dele, der er i berøring med mediet, er af plast.
Plasten vælges ud fra, hvad der skal pumpes, f.eks. har højmolekylær polyethylen (HDPE) udmærkede slitage- og korrosionsegenskaber. Hvis temperaturen er for høj, vælger man i stedet ædlere plastsorter som PVDF eller PAF. En fordel med impeller og indvendige dele af plast er, at risikoen for kontamination af mediet mindskes.
Hvis mediet, som skal pumpes, er sundhedsfarligt, er en magnetdrevet centrifugalpumpe det bedste alternativ. Impellerne er her forbundet med en magnet, hvilket gør pumpen lækagesikker. En begrænsning for en magnetdrevet pumpe er mængden af partikler i mediet. Hvis mediet indeholder mange partikler, risikerer de at sætte sig fast mellem magneten og impellerne, hvilket hurtigt slider pumpen op.
Stempelmembranpumper til håndtering af slam
I en batterifremstillingsproces opstår der altid batterislam, som så skal pumpes videre. Ved pumpning af batterislam kan partikler og viskositeten øges, og for at klare dette er en stempelmembranpumpe et alternativ, som giver en god ydeevne og skånsom håndtering. Disse pumper klarer meget høje trykklasser og er sikret mod tørløb. En pulsationsdæmper er et krav for at få et pulsationsfrit flow. Også her vælges delene, der er i berøring med væske, ud fra det medie, der skal pumpes. En stempelmembranpumpe fungerer også udmærket til filterpresse-tilførsel.
Læs mere om, hvilke produkter der egner sig til håndtering af slam.
Ventiler og tilbehør i samme materiale
Klapventil i fuld plast. Ventilen har et temperaturområde på -20-+100 °C.
En pumpe og et rørsystem fungerer bedst, hvis der findes en kompensator, der eliminerer vibrationer i systemet. Hvis systemet består af plastrør og plastpumper, er det selvfølgelig godt at have ventiler og kompensatorer af samme materiale. Hvis beklædte rør anvendes, vælger man i stedet en kompensator af PVDF, og ved glasfiberrør er det ofte tilstrækkeligt med en kompensator af EPDM.
De plastventiler, der findes i dag, har en meget høj kvalitet og fremstilles i PVC, PP eller PVDF. De kemiske korrosionsegenskaber er glimrende, og anvendelse er mulig op til 100 °C. Hvis temperaturerne er højere, fungerer det her præcist som i pumperne, sådan at metalhuse og alle dele i berøring med mediet er lavet af en passende plast. Hvis slidende slam skal håndteres, kan en slangeventil være det bedste alternativ. Ud fra samme tankegang er det meste muligt at fremstille i plast. Varmevekslere, røreværk, gitterriste og værktøj, som tåler aggressive medier eller vanskelige omgivelser, der skaber korrosion.
Lyma hjælper dig
Hos Lyma har vi over 40 års erfaring med korrosive og slidende væsker og kan hjælpe dig med at vælge de rette materialer til dine applikationer. I den seneste tid har vi arbejdet med flere batteriproducenter og har god indsigt i den voksende branche.
Hos Lyma har vi arbejdet med pumper og håndtering af ætsende væsker i over 40 år. Vi har stor erfaring med valg af pumper og materialer. Kontakt os direkte for at få personlig service eller læs mere om vores erfaring.