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As bombas de dosagem otimizam materiais para baterias de iões de lítio

Os sistemas de óxido ternários, com lítio garantem uma elevada densidade energética, uma vida útil longa e um elevado número de ciclos de carga para baterias de armazenamento de lítio. Os sistemas de dosagem asseguram a qualidade dos produtos primários necessários durante a produção.

Dosagem precisa necessária

O Reino do Meio investe significativamente em veículos elétricos (EV). Para alcançar o objetivo pretendido de liderança mundial do mercado na área da mobilidade elétrica, a China expandiu a sua capacidade de produção de baterias. Os acumuladores de energia com elevada densidade energética e capacidade de ciclos determinam a procura. Os materiais de armazenamento mais importante para baterias que correspondem a estas necessidades são os óxidos de cobalto, manganês, níquel, lítio, em forma abreviada NCM. Diversos fabricantes na China especializaram-se no fabrico dos produtos primários ternários (precursores) necessários para isto. O seu tamanho das partículas, distribuição do tamanho, o seu grau de pureza e outros aspetos determinam decisivamente as propriedades dos produtos finais catódicos sinterizados. As bombas de dosagem e sistemas de dosagem precisos deveriam garantir as elevadas exigências de qualidade da produção complexa dos produtos primários ternários.

Dados base

  • Consumo anual a nível mundial de material catódico de mais de 200000 toneladas
  • Produtos primários influenciam cerca de 60% das propriedade catódicas requeridas das baterias de iões de lítio
  • Elevadas exigências de qualidade na produção de produtos primários de materiais catódicos

Dosagem precisa de líquidos de metal

Para a produção de percursores ternários são misturados diferentes reagentes em diversos processos de produção. As concentrações pré-definidas com exatidão influenciam significativamente a qualidade final do produto. As bombas de dosagem inteligente topo de gama da ProMinent satisfaze, estas exigências de forma precisa e reproduzível. Bombas doseadoras de membrana motorizada magnética gamma/ x, bombas doseadoras de membrana motorizada Sigma, bombas doseadoras de membrana hidráulica e também bombas peristálticas garantem a dosagem precisa de todas as substâncias necessárias.

Em mais de 15 diferentes etapas do processo as bombas de dosagem, juntamente com sensores, e controladas através do sistema de controlo, garantem a quantidade correta no momento correto. Doseiam por exemplo as misturas de metal líquido com frações de níquel, cobalto e manganês numa solução com uma concentração definida com precisão de iões de NCM total. Uma adição precisa de soluções de NAOH e amoníaco garante uma precipitação estável, assim como um valor de pH constante.

Após um processo que demora cerca de 24 horas formam-se partículas do produto de tamanho de μm. São sedimentadas, secadas até 150 ℃ e podem ser removidas após cerca de 15-20h como produto primário ternário.

Mais de 300 bombas de dosagem, sensores e controladores da ProMinent são já usados por diversos fabricantes na China. Por uma boa razão: Garantem uma elevada segurança do processo e asseguram, com a sua precisão, a qualidade necessária do produto dos percursores para materiais catódicos ternários.

Os produtos da ProMinent asseguram fidedignamente as propriedades requeridas do material, como forma, grau de pureza, densidade do ritmo, dimensão das partículas ou superfície específica dos produtos primários ternários. Estes produtos são, entre outros, sensores DULCOTEST, aparelhos de medição e regulação diaLog DACa, bombas doseadoras de membrana magnética gamma/ X, bombas doseadoras de membrana motorizada Sigma e bombas doseadoras de membrana hidráulica Hydro, bem como bombas peristálticas. A gamma/ X é usada em aplicações de laboratório e a Sigma e a Hydro são usadas para a produção de um elevado número de unidades. As bombas peristálticas são usadas tanto em laboratório como também na produção.

As bombas estão equipadas com funções de segurança e monitorização. Estas são, entre outras, uma monitorização de débito e uma sinalização de rutura da membrana. Para o funcionamento seguro estão integrados válvulas de contrapressão e de segurança, amortecedores de pulsação, assim como medidores de débito magnético e sensores nos sistemas de dosagem. Os parâmetros, como débito e valores de pH medidos dos sensores DULCOTEST, destinam-se à monitorização e controlo para um sistema de controlo digital. Dependendo dos parâmetros de controlo existentes, a potência de dosagem das bombas de dosagem individuais é ajustada em concordância através de um controlador PID.

  • Dosagem fiável e precisa de solução de NaOH, amoníaco e NCM
  • Controlo PID da potência de dosagem
  • Medição precisa de pH e controlo através do sistema de controlo

Produtos utilizados

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Josep Gussinyer

Managing Director, ProMinent Iberia, S.A

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