Una questione di dosaggio corretto

Una questione di dosaggio corretto

ProMinent offre soluzioni importanti per il mercato delle batterie

La domanda di batterie agli ioni di litio è elevata e continuerà ad aumentare, poiché esse sono fondamentali in molti settori, dallo smartphone all’auto elettrica, e condizionano la nostra vita quotidiana. Con l’uso crescente aumenta anche la necessità di processi di riciclo ottimali, poiché le batterie contengono materie prime preziose che devono essere reinserite nel ciclo produttivo. Questo sarà un tema cruciale fra circa 10-15 anni, quando le batterie delle auto elettriche di oggi avranno esaurito il loro ciclo di vita. Nella produzione del materiale di accumulo, il rispetto esatto della ricetta è essenziale, così come il valore di pH corretto, che svolge un ruolo centrale anche nel riciclo delle batterie e deve essere regolato in modo preciso e stabile. Le pompe dosatrici di ProMinent e la tecnologia di misura e controllo dell’azienda garantiscono processi produttivi affidabili.

Nella produzione delle batterie sono richiesti accumulatori con alta densità energetica, elevata resistenza ai cicli e lunga durata. Tra i materiali di accumulo più importanti che soddisfano questi requisiti ci sono gli ossidi di litio-nichel-manganese-cobalto, noti come NCM. Questi permettono di immagazzinare grandi quantità di energia e di aumentare la capacità della batteria.

Pompe dosatrici per parametri di produzione ottimali nella produzione del precursore

Per produrre l’ossido misto di litio-cobalto-nichel-manganese – il cosiddetto precursore, un semilavorato per il rivestimento della pellicola catodica – è estremamente importante rispettare esattamente la ricetta, poiché ciò influisce sulle prestazioni della batteria. Qui le pompe dosatrici di ProMinent garantiscono la precisione necessaria e convincono sia per la loro versatilità in diversi ambiti applicativi di dimensioni varie sia per il fatto di poter essere controllate direttamente tramite elettronica integrata o tramite sistema BUS. I prodotti utilizzati nella produzione del precursore sono, a seconda delle quantità richieste, le pompe dosatrici a membrana magnetica durevoli gamma/ X (fino a 45 l/h) e gamma/ XL (fino a 80 l/h), che si distinguono, tra l’altro, per un tempo di risposta rapido. Fino a un volume di 1.000 l/h si raccomandano le pompe dosatrici a membrana motorizzate della famiglia sigma, che grazie alla membrana di sicurezza multistrato brevettata garantiscono alta sicurezza di processo e ottimo comfort operativo. Per prodotti più viscosi o dosaggi più grandi fino a 65.000 l/h, la scelta ricade spesso sulle pompe dosatrici peristaltiche di ProMinent. Esse sono auto-aspiranti, non hanno problemi con fluidi che rilasciano gas, sono semplici da usare grazie a processi di cambio tubo ben progettati e hanno una precisione di dosaggio fino a ±1 % a seconda del mezzo.

Il valore di pH ottimale è determinante

Oltre alla ricetta, come secondo passaggio sono importanti le condizioni di processo. Il controllo della temperatura e un pH ottimale determinano la qualità del prodotto finale della batteria. Il regolamento del pH permette che le singole sostanze in soluzione formino insieme cristalli. “I sistemi di misura e controllo e i sensori di pH di ProMinent assicurano che il valore richiesto venga controllato con precisione e, se necessario, regolato tramite pompe dosatrici collegate. Questo è necessario quando i prodotti della reazione modificano leggermente il valore di pH. In questo caso, idrossido di sodio e idrossido di ammonio devono essere dosati con precisione e riproducibilità tramite pompe dosatrici per mantenerlo stabile”, spiega Bekir Bayraktar, Direttore globale Power & Energy e business project di ProMinent. Il dispositivo di misura e controllo DULCOMETER di ProMinent permette processi fluidi, poiché la sua tecnologia robusta aiuta a mantenere tutti i parametri nel valore desiderato e grazie al display chiaro è semplice da usare. In base alla quantità richiesta, si collegano la pompa dosatrice a membrana magnetica gamma/ X o le pompe dosatrici a membrana motorizzate sigma/ X. I sensori di pH DULCOTEST collegati assicurano misurazioni puntuali e stabili anche in ambienti difficili con eccesso di sporco e particelle sospese, e vantano un’alta resistenza a temperatura e pressione. La precisione e l’elevata riproducibilità delle pompe ProMinent in combinazione con sensori e regolatori di pH precisi garantiscono processi produttivi affidabili. Poiché tutte le applicazioni provengono da ProMinent, tutti i componenti sono facilmente combinabili e perfettamente coordinati.

Il cambiamento progressivo del pH libera metalli preziosi dalle batterie usate

Oltre alla produzione, cresce anche la necessità di un riciclo ottimale delle batterie agli ioni di litio. I processi efficienti sono continuamente sviluppati per preservare le risorse naturali e critiche, recuperare materie prime preziose, ridurre la dipendenza dalle importazioni di materiali e diminuire i problemi di smaltimento. Inoltre, è necessario rispettare le normative con percentuali di riciclo sempre più elevate. Il processo idrometallurgico è attualmente considerato il metodo più adatto per il riciclo delle batterie agli ioni di litio esauste. Il valore di pH corretto gioca un ruolo fondamentale anche qui.

In questo processo di riciclo complesso, le batterie vengono prima scaricate, smontate manualmente, triturate e le parti separate mediante un processo di separazione. Grazie a reazioni chimiche in cui le sostanze vengono sciolte mediante aggiunta di prodotti chimici, si ottiene la cosiddetta “massa nera”. Essa contiene sostanze preziose come nichel, manganese, cobalto e litio. “Per separare questi metalli singolarmente in un ulteriore passaggio chimico, è importante un controllo preciso del pH. Il pH viene modificato progressivamente aggiungendo le sostanze corrispondenti tramite pompe dosatrici per separare i singoli metalli sotto forma di idrossidi in più fasi,” spiega Bekir Bayraktar. Anche in questo caso ProMinent fornisce le soluzioni adatte con pompe dosatrici a membrana motorizzate della famiglia sigma/ X e i sensori corrispondenti.

Dati principali

• Il rispetto preciso della ricetta è estremamente importante nella produzione del precursore catodico, perché influisce sulle prestazioni della batteria.
• Le pompe dosatrici di ProMinent garantiscono la precisione necessaria e convincono sia per la loro versatilità in diversi ambiti di applicazione sia per la possibilità di essere comandate direttamente tramite elettronica integrata o tramite sistema BUS.
• Per prodotti più grandi e viscosi da 1.000 litri fino a 65.000 litri, la scelta ricade spesso sulle pompe dosatrici peristaltiche di ProMinent (precisione di dosaggio fino a ±1 % a seconda del mezzo).
• Regolazione e controllo del pH sono molto importanti nella produzione e nel riciclo delle batterie agli ioni di litio. I sistemi di misura e controllo di ProMinent consentono processi produttivi affidabili.
• Combinazione convincente: precisione di dosaggio e alta riproducibilità delle pompe ProMinent durevoli associate a sensori e regolatori molto precisi.
• Tutte le singole applicazioni provengono da ProMinent e sono quindi ottimamente coordinate.

Per ulteriori informazioni, consultare qui le pompe dosatrici , qui le pompe peristaltiche di dosaggio e qui i sistemi di misura e regulazione e la tecnologia dei sensori .