Batterij- en actieve materiaalproductie
Naarmate de vraag naar batterijen blijft toenemen, zullen nieuwe batterijchemieën en productiemethoden in de komende jaren ontstaan en gecommercialiseerd worden. Een constante voor de productie van batterijen en actieve materialen is de behoefte aan efficiënte warmteoverdracht en scheiding.
Alfa Laval stelt u in staat om het volgende te bereiken:
- Verhoogde productterugwinning
- Geoptimaliseerde productzuiverheid
- Verbeterde energie-efficiëntie
- Duurzaam waterbeheer
Versnellen van circulariteit binnen actieve materialen- en batterijproductie
Van de kristallisatie van product tot de afvalwaterbehandeling en het verwijderen van onzuiverheden heeft Alfa Laval apparatuur in de hele waardeketen die processen binnen gigafabrieken en toegewijde kathode-actief materiaal (CAM)-faciliteiten kan verbeteren. Door samenwerking kan Alfa Laval zowel toonaangevende technologieën als proceskennis inbrengen om processen te verbeteren en het gebruik van hulpbronnen te verminderen.
In CAM-productie zijn de verdampingssystemen van Alfa Laval ideaal voor het kristalliseren van lithiumproducten en bijproducten, terwijl hun centrifugale scheidingsoplossingen uitblinken in het verwijderen van onzuiverheden of het scheiden van kristallen uit vloeibare oplossingen.
Daarnaast genereren zowel de CAM-productie als de productieprocessen van gigafabrieken aanzienlijke hoeveelheden afvalwater, waardoor energie-efficiënte afvalwaterbehandeling essentieel is om kosten en milieueffecten te verminderen. Alfa Laval’s zero liquid discharge (ZLD)-technologie minimaliseert het gewicht en volume van afval, waardoor water kan worden hergebruikt. Dit proces maakt vaak de terugwinning mogelijk van waardevolle materialen die anders verloren zouden gaan, wat zowel de duurzaamheid als de efficiëntie in de batterijproductie verbetert.
Procesoverzicht
De productie van kathode-activemateriaal (CAM) voor lithium-ionbatterijen omvat verschillende belangrijke stappen: beginnend met de bereiding van grondstoffen, waarbij metaalsulfaten, hydroxiden of carbonaten worden verwerkt; gevolgd door de vorming van precursoren via co-precipitatie of solid-state reacties; mengen en malen met lithiumverbindingen; hogetemperatuurcalcinatie of sinteren om de gewenste kristallijne structuur te bereiken; zuivering en malen om de deeltjesgrootte te verfijnen; en ten slotte coaten en kalanderen om een elektrodeslurry te vormen die op een stroomcollector wordt aangebracht. Dit meerstappenproces zorgt ervoor dat het CAM de noodzakelijke elektrochemische eigenschappen heeft voor efficiënte batterijprestaties en vereist verschillende scheidingsstappen en efficiënte warmteoverdracht.
In een gigafabriek omvat de productie van lithium-ionbatterijcellen verschillende belangrijke processen: elektrodeproductie, waarbij anode- en kathodematerialen worden gemengd, gecoat en gedroogd; celassemblage, die het stapelen of wikkelen van elektroden met separators en het vullen met elektrolyt omvat; celafwerking, waarbij het verzegelen, verouderen en testen van de cellen om kwaliteit te waarborgen. Binnen de elektrodeproductie, celassemblage en celafwerking is efficiënte warmteoverdracht vereist. Na kwaliteitscontrole, verpakking en logistiek moet het water dat in verschillende productiestappen wordt gebruikt worden behandeld om de milieu-impact te minimaliseren. Alfa Laval speelt hierin een rol door het aanbieden van verdamping en ZLD-technologieën om de kringloop te sluiten en zoveel mogelijk water terug te recyclen in het proces. Deze alomvattende aanpak zorgt voor efficiënte en duurzame batterijproductie.
Nul vloeistoflozing
Alfa Laval Zero Liquid Discharge (ZLD)-systemen zijn robuuste, compacte oplossingen die zowel in het hoofdproces als kristallisatoren worden gebruikt als in de afvalwaterstroom om de vloeistoflozing te minimaliseren.
Dit wordt mogelijk gemaakt met de AlfaFlash-verdampers die centraal staan in deze opstelling. Zelfs wanneer de procesvloeistof (of water) tot het maximale niveau moet worden verwijderd, kan Alfa Laval ZLD energie-efficiënte resultaten leveren met een kleinere footprint dan concurrerende technologieën.
Verdamping
Alfa Laval’s verdampers zijn zeer efficiënte thermische systemen die zijn geoptimaliseerd om procesvloeistoffen economisch te concentreren, terwijl ook de kwaliteit van het eindproduct behouden blijft. Dit is meestal het geval bij recyclingstromen waarbij de concentratie van de gewenste componenten zeer laag is.
Warmteoverdracht
Alfa Laval biedt een breed assortiment platenwarmtewisselaars met pakkingen en gelaste platen die zeer efficiënt, compact en flexibel in hun ontwerp zijn.
Decantercentrifuges
Decantercentrifuges zorgen voor efficiënte scheiding van vaste stoffen en vloeistoffen, belangrijk voor het verwijderen van onzuiverheden in mineralenraffinageprocessen en het scheiden en terugwinnen van het eindproduct.
Decantercentrifuges spelen ook een sleutelrol in de behandeling van afvalwater, en ondersteunen de terugwinning en hergebruik van water en andere belangrijke materialen.
Schijvenstapel-separators
Schijfstapel-separatoren zijn betrouwbare en zeer efficiënte separatoren die zowel kunnen worden gebruikt voor vaste-vloeistofscheiding, als een polijststap na de hoofd scheidingsstap, of vloeistof-vloeistofscheiding die nodig is voor een succesvolle implementatie van oplosmiddelextractie.