Det viktigste materialet i fremstillingen av litium-ion-batterier
Batteriproduksjonen øker i Skandinavia, og nye batterifabrikker åpner flere steder. I takt med at etterspørselen etter batterier øker, øker også kravene til sikker flyt i produksjonen. Ved å velge riktig materiale til riktig applikasjon kan prosessen optimaliseres og bli både raskere og sikrere. Lyma guider!
De siste årene har batteriproduksjonen virkelig skutt fart i Skandinavia. Takket være stor tilgang på grønn strøm og gode transportmuligheter har flere store batteriprodusenter valgt å legge produksjonen til Norden. I Sverige finner vi blant annet det velkjente selskapet Northvolthvis nye fabrikk i Skellefteå forventes å produsere én million litium-ion-batterier i året.
Valg av materialer er viktig
Det er viktig å huske på at produksjon av batterier stiller høye krav til materialene som brukes i produksjonen. For at de ulike batterikomponentene skal oppnå best mulig ytelse, er det viktig at de har høy renhet. Det brukes store mengder syrer og baser for å rense og separere den innkommende malmen. Tidligere ble det ofte brukt metallrør av høylegert stål eller titan, men på grunn av dagens lange leveringstider og høye kostnader er dette sjelden et alternativ for produsentene.
Plast i rør og tanker
T-rør på siden med PTFE-plastfôring. De hvite mediekontaktdelene beskytter mot korrosjon.
I stedet kan plast være et foretrukket materiale. Et materiale som både er billigere og har mye kortere leveringstid. Bruk av plastlaserfiberforsterkede herdeplastrør (GAP) eller opprullede metallrør kan for eksempel være et godt alternativ. GAP-rør er optimale for bruk ved lavere temperaturer og har lenge vært brukt i kjemisk industri og papirindustri på grunn av sin gode kjemiske bestandighet. Ved høyere temperaturer (opp til 200 °C) er imidlertid GAP-rørene fôrede rør i PTFE å foretrekke. Denne rørtypen kan brukes til transport av syrer som HCl, H2SO4 og HF.
På samme måte som plast brukes i rør, kan det også brukes i kjemikalietanker. Tankene kan være laget av glassfiber eller plast, eller en kombinasjon av begge (f.eks. glassfiber og plast). PTFE-belagt glassfibertank). Skorsteiner og skrubbersystemer kan også bestå av GAP for bedre håndtering av for eksempel korrosive røykgasser.
Sentrifugalpumper i plast
Sentrifugalpumpe med plastforing. Alle fuktberørte deler er i UHMW-PE, PVDF, Wernit eller PTFE/PFA.
Selv pumpene som brukes i batteriproduksjonen må kunne håndtere store mengder syrer. Sentrifugalpumper har god virkningsgrad, mens en metallpumpe som korroderer er ubrukelig. For å unngå både høye priser og lange leveringstider kan man i stedet bruke en plastpumpe. I enklere applikasjoner kan hele pumpen være av plast, og i tilfeller der det er behov for større løftehøyde eller gjennomstrømning, kan pumpehuset være av støpejern, mens alle mediekontaktende deler er av plast.
Plasten velges ut fra hva som skal pumpes, for eksempel polyetylen med høy molekylvekt (HDPE) som har gode slitasje- og korrosjonsegenskaper. Hvis temperaturen er for høy, velges i stedet mer edle plaster som PVDF eller PAF. En fordel med løpehjul og innerrør i plast er at risikoen for forurensning av mediet reduseres.
Hvis mediet som skal pumpes er helsefarlig, må det monteres en magnetisk drevet sentrifugalpumpe det beste alternativet. Pumpehjulet er da koblet til en magnet som gjør pumpen lekkasjesikker. En begrensning ved en magnetdrevet pumpe er mengden partikler i mediet. Hvis mediet inneholder mye partikler, risikerer de å sette seg fast mellom magneten og pumpehjulet, noe som raskt sliter på pumpen.
Stempelmembranpumpe for slurryhåndtering
En batteriproduksjonsprosess genererer alltid batterislam, som i sin tur må pumpes. Når batterislammet pumpes, kan partiklene og viskositeten øke, og for å håndtere dette må det brukes en stempelmembranpumpe et alternativ som gir god ytelse og skånsom håndtering. Disse pumpene kan håndtere svært høye trykkklasser og er tørrkjøringssikre. En pulseringsdemper er nødvendig for å oppnå en pulseringsfri strømning. Igjen velges de væskekontaktende delene avhengig av mediet som skal pumpes. En stempelmembranpumpe fungerer også godt til mating av filterpresser.
Les mer om hvilke produkter som egner seg for håndtering av slam.
Ventiler og tilbehør i samme materiale
Tilbakeslagsklaffventil helt i plast. Ventilen har et temperaturområde på -20-+100 °C.
Et pumpe- og rørsystem fungerer best hvis det finnes en kompensator som eliminerer vibrasjoner i systemet. Hvis systemet består av plastrør og plastpumper, er det selvsagt hensiktsmessig å ha ventiler og kompensatorer i samme materiale. Hvis det brukes viklede rør, velges i stedet en kompensator i PVDF, og for glassfiberrør er det ofte tilstrekkelig med en kompensator i EPDM.
Plastventilene som er tilgjengelige i dag er av svært høy kvalitet og er laget av PVC, PP eller PVDF. De kjemiske korrosjonsegenskapene er utmerkede og kan brukes opp til 100 °C. Hvis temperaturene er høyere, fungerer det her, akkurat som i pumpene, at metallhuset og alle mediekontaktende deler er i egnet plast. Hvis det skal håndteres slipende slam, kan en slangeventil være det beste alternativet. Med samme tankegang kan det meste produseres i plast. Varmevekslere, omrørere, rister og innretninger som tåler aggressive medier eller et vanskelig miljø som skaper korrosjon.
Lyma hjelper deg
Vi i Lyma har over 40 års erfaring med korrosive og slipende væsker og kan hjelpe deg med å velge riktig materiale for dine applikasjoner. I den senere tid har vi samarbeidet med flere batteriprodusenter og har god innsikt i den voksende bransjen.
I Lyma har vi arbeidet med håndtering av korrosive væsker i over 40 år. Vi har lang erfaring med materialvalg og kan hjelpe deg med å kombinere riktig materiale med din væske.