Batterieproduktionslösungen von LEWA: Innovative, effiziente und nachhaltige Herstellung.
Entscheidende Rolle der Produktion von wiederaufladbaren Batterien in der Elektromobilität und der Speicherung erneuerbarer Energien für Nachhaltigkeit.
Um die Qualität und spezifischen Eigenschaften einer Batterie, wie Kapazität oder Ladegeschwindigkeit, sicherzustellen, werden aktive Materialien und Additive in bestimmten Verhältnissen je nach beabsichtigter Anwendung eingesetzt. Spezielle Chemikalien spielen eine wichtige Rolle bei der Gewinnung von Rohstoffen aus primären und sekundären Quellen.
Mit den Produkten von LEWA und NIKKISO unterstützen wir unsere Kunden im spezialisierten Anlagenbau oder direkt in den Produktionsbereichen, um den hohen Anforderungen der Endprodukte gerecht zu werden. Robuste Pumpen gewährleisten eine hohe Produktivität, intelligente Antriebskonzepte ermöglichen einen flexiblen Einsatz über ein breites Spektrum an Produktionskapazitäten, und die hohe Wiederholgenauigkeit der Dosiersysteme sorgt für die präzise Einhaltung der Rezepturen.
Mit Pumpen und Systemen von LEWA
Entdecken Sie die vielfältigen Anwendungen der Batteriefertigung mit LEWA: Maßgeschneiderte Lösungen für jeden Bedarf.
Entdecken Sie LEWAs umfassendes Angebot an Anwendungen in der Batteriefertigung: Maßgeschneiderte Lösungen für erhöhte Effizienz und Leistung.
Rohstoffe
Jede Batteriezelle erfordert eine spezielle Mischung aus Rohstoffen für ihre Funktionalität und Anwendung. Dazu gehören seltene Erden, Lithium, Mangan und Kobalt, die in Hartgestein oder gelöst in unterirdischen salzhaltigen Wasserquellen vorkommen. Durch Auflösungs- und Fällungsprozesse mit speziellen Chemikalien werden die gewünschten Materialien extrahiert und gereinigt, bevor sie in den nachfolgenden Produktionsschritten…
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Chemikalien- / Komponentenherstellung
Verschiedene funktionale Komponenten und speziell gemischte Flüssigkeiten bilden zusammen eine Batteriezelle. Neben dem Gehäuse und der Abdeckung gehören zu den Hauptkomponenten die Anode, Kathode, der Separator und der Elektrolyt. Jede Komponente hat ihren eigenen Herstellungsprozess, wobei die Eigenschaften einiger durch die Anteile der beteiligten Rohstoffe beeinflusst werden.
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Batteriezusammenbau
Im Montageschritt werden die erforderlichen Komponenten zu Batteriezellen zusammengeführt und mit Elektrolyt befüllt. Je nach gewünschter Größe und Anwendung werden mehrere Zellen zu einem einzelnen Batteriemodul kombiniert, und diese Module werden zu einem Batteriepack weiter zusammengesetzt. Nach der endgültigen Versiegelung und dem Anbringen von Dichtungen werden verschiedene Tests (z. B. Dichtheitsprüfung,…
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Batterierecycling
Um begrenzte Ressourcen wie Lithium und Kobalt nachhaltig zu bewirtschaften, nicht nur aus Primärquellen, sondern auch aus Produktionsabfällen und Altbatterien, werden Recyclingprozesse immer wichtiger. Nachdem die Batteriemodule aus Sicherheitsgründen entladen wurden, werden sie in ihre Unterkomponenten zerlegt. Die anschließenden Recyclingprozesse umfassen das mechanische Recycling, um Elektrolyt, Schrauben, Kabel und…
Mehr zu diesem ThemaUmfassender Leitfaden zu Pumpen, die in der Batteriefertigung eingesetzt werden
Entdecken Sie die gesamte Palette an Hochleistungspumpen, die für eine effiziente Batteriefertigung unerlässlich sind.
| Produktbezeichnung | Produktbild | Technologie | Förderstrom | Förderdruck | Einsatzzweck | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| LEWA triplex® Prozesspumpe für Hochdruckverfahren |  | Technologie: Hydraulisch angelenkte Prozess-Membranpumpe in Monoblockbauweise | 19 m³/h pro Pumpenkopf | 1.200 bar | Hartgesteinabbau | Zur Pumpe |
| LEWA ecoflow® Membrandosierpumpe |  | Technologie: Hydraulisch angelenkte Membrandosierpumpe | 9 m³/h pro Pumpenkopf | 500 bar | Direkte Lithiumextraktion (DLE) | Zur Pumpe |
| NIKKISO NON-SEAL Spaltrohrmotorpumpe |  | Technologie: Spaltrohrmotorpumpe | 1000 m³/h | 20 MPa | Pumpen für den Umgang mit NMP | Zur Pumpe |
| LEWA triplex® Prozesspumpe für Hochdruckverfahren | | Technologie: Hydraulisch angelenkte Prozess-Membranpumpe in Monoblockbauweise | 180 m³/h pro Pumpenkopf | 1200 bar | Elektrolytproduktion | Zur Pumpe |
| LEWA ecoflow® Membrandosierpumpe | | Technologie: Hydraulisch angelenkte Membrandosierpumpe | 19 m³/h pro Pumpenkopf | 1200 bar | Separatorherstellung | Zur Pumpe |
| LEWA ecoflow® Prozesspumpe für Hochdruckanwendungen |  | Technologie: Hydraulisch angelenkte Prozess-Membranpumpe in Segmentbauweise | 19 m³/h pro Pumpenkopf | 1200 bar | Verarbeitung der schwarzen Masse | Zur Pumpe |
Rohstoffe
Lithiumgewinnung für die Batteriefertigung aus Primärquellen
Lithium kommt natürlicherweise in verschiedenen Gesteinsarten sowie gelöst in unterirdischen salzhaltigen Wasserlagerstätten vor. Durch geeignete Auflösungs- und Extraktionsprozesse kann es abgetrennt, gereinigt und in Lithiumcarbonat oder Lithiumhydroxid umgewandelt werden, um es für weitere Verarbeitungsschritte bereitzustellen.
Hartgesteinabbau
Schwefelsäure und Natronlauge werden hauptsächlich zur Verarbeitung von zerkleinerten lithiumhaltigen Mineralien wie Spodumen und Petalit verwendet. Nach der Säurelaugung folgen mehrere Filtrations- und Fällungsschritte. Unsere robusten Produkte spielen eine entscheidende Rolle bei der Sicherstellung des reibungslosen Ablaufs dieser miteinander verbundenen Prozesse, indem sie die Flüssigkeiten präzise dosieren. Sie widerstehen aggressiven Umgebungsbedingungen und bieten lange Wartungsintervalle.
Direkte Lithiumextraktion (DLE)
Analysen von unterirdischen Wasserquellen, die zur Gewinnung von geothermischer Energie genutzt werden, zeigen manchmal signifikante Lithiumkonzentrationen. Normalerweise wird das geothermische Wasser nach der Nutzung seiner thermischen Energie direkt wieder in die Reservoirs zurückgeführt. Im DLE-Prozess (Direkte Lithiumextraktion) werden jedoch verschiedene Methoden als Zwischenschritt eingesetzt, um die gewünschten Lithiumionen aus der Sole zu trennen. Unsere Pumpen können präzise nicht nur die Sole, sondern auch Hilfsstoffe wie Lösungsmittel oder Säuren zur Regeneration von Ionenaustauschern fördern.
Mit Pumpen und Systemen von LEWA
Anwendungsbereiche mit LEWA Pumpen und Systemen
Entdecken Sie die gesamte Palette an Hochleistungspumpen, die für eine effiziente Batteriefertigung unerlässlich sind.
Chemikalien- / Komponentenherstellung
Eine Batteriezelle besteht aus verschiedenen funktionalen Komponenten und speziell gemischten Flüssigkeiten. Die Hauptbestandteile umfassen die Anode, Kathode, den Separator und den Elektrolyten, zusätzlich zum Gehäuse und der Abdeckung. Jede Komponente durchläuft einen eigenen Herstellungsprozess, und die Eigenschaften bestimmter Teile werden durch die Verhältnisse der verwendeten Rohstoffe beeinflusst.
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Batteriezusammenbau
Im Montageschritt werden die erforderlichen Komponenten zu Batteriezellen zusammengeführt und mit Elektrolyt befüllt. Je nach gewünschter Größe und Anwendung werden mehrere Zellen zu einem einzelnen Batteriemodul kombiniert, und diese Module werden zu einem Batteriepack weiter zusammengesetzt. Nach der endgültigen Versiegelung und dem Anbringen von Dichtungen werden verschiedene Tests (z. B. Dichtheitsprüfung, Wärmeentwicklung, Leistung) sowie ein kontrolliertes Be- und Entladen (Formierung) durchgeführt.
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Batterierecycling
Um begrenzte Ressourcen wie Lithium und Kobalt aus Primärquellen, Produktionsabfällen und Altbatterien nachhaltig zu bewirtschaften, wird Recycling immer wichtiger. Nachdem die Batteriemodule sicher entladen wurden, werden sie in ihre Unterkomponenten zerlegt. Die Recyclingphasen umfassen mechanisches Recycling, um Elektrolyt, Schrauben, Kabel und Kunststoff aus zerkleinerten Gehäusen zurückzugewinnen. Durch Pyrometallurgie entstehen Legierungen und Schlacken, die Kupfer, Kobalt, Nickel und Lithium enthalten. In der Hydrometallurgie, auch nasschemische Verfahren genannt, werden wertvolle Metalle durch Säurebehandlung von fein gemahlenen aktiven Materialien zurückgewonnen, gefolgt von Fällungs- und Extraktionsreaktionen.
Mehr zu diesem ThemaChemikalien- / Komponentenherstellung
Produktion von Elektrolyt und anderen Batteriezellenkomponenten
Um die langfristige Konsistenz der Eigenschaften eines Batteriemoduls zu gewährleisten und Fehlfunktionen wie Kurzschlüsse oder kritische Temperaturanstiege zu verhindern, werden hochreine Chemikalien und aktive Materialien verwendet. Je nach Anwendung variieren die Mischungen des Elektrolyten oder der Elektrodenpaste. Daher ist neben der Qualität der Rohstoffe die genaue Einhaltung der richtigen Rezeptur von entscheidender Bedeutung.
Elektrolytproduktion
In Elektrolytlösungen wird das lithiumhaltige leitfähige Salz von Lösungsmitteln wie Ethylencarbonat (EC) und Dimethylcarbonat (DMC) begleitet. Während DMC aus EC gewonnen wird, sind Ethylenoxid und CO2 die Ausgangsmaterialien für die Reaktion zu EC. Diese und andere anspruchsvolle Flüssigkeiten, die im Prozess beteiligt sind, können sicher und zuverlässig mit hermetisch abgedichteten LEWA-Pumpen gehandhabt werden. Ihre präzise Dosiergenauigkeit gewährleistet ein zuverlässiges Prozessmanagement.
Separatorherstellung
Zwischen Anode und Kathode wird ein poröses Separatormaterial eingebettet, um die beiden Elektrodenbereiche elektrisch zu isolieren und gleichzeitig den Ionentransport zu ermöglichen. Im Nassverfahren wird während des Extrusionsprozesses Mineral- oder Weißöl in die Schmelze für die Separatorfolie dosiert. Dieses Öl bildet später fein verteilte Mikroporen, wenn es mit einem geeigneten Lösungsmittel ausgewaschen wird. Für eine homogene Verteilung ist es wichtig, das eingespritzte Öl in seinem Verhältnis zum aktuellen Extruderdurchsatz genau abzustimmen und konstant zu halten. Mit breiten Dosierbereichen und präziser Steuerung ermöglichen wir dies und erleichtern so eine flexible Produktion.
Mit Pumpen und Systemen von LEWA
Anwendungsbereiche mit LEWA Pumpen und Systemen
Entdecken Sie die gesamte Palette an Hochleistungspumpen, die für eine effiziente Batteriefertigung unerlässlich sind.
Batteriezusammenbau
Im Montageschritt werden die erforderlichen Komponenten zu Batteriezellen zusammengeführt und mit Elektrolyt befüllt. Je nach gewünschter Größe und Anwendung werden mehrere Zellen zu einem einzelnen Batteriemodul kombiniert, und diese Module werden zu einem Batteriepack weiter zusammengesetzt. Nach der endgültigen Versiegelung und dem Anbringen von Dichtungen werden verschiedene Tests (z. B. Dichtheitsprüfung, Wärmeentwicklung, Leistung) sowie ein kontrolliertes Be- und Entladen (Formierung) durchgeführt.
Mehr zu diesem ThemaBatterierecycling
Um begrenzte Ressourcen wie Lithium und Kobalt nachhaltig zu bewirtschaften, nicht nur aus Primärquellen, sondern auch aus Produktionsabfällen und Altbatterien, werden Recyclingprozesse immer wichtiger. Nachdem die Batteriemodule aus Sicherheitsgründen entladen wurden, werden sie in ihre Unterkomponenten zerlegt. Die anschließenden Recyclingprozesse umfassen das mechanische Recycling, um Elektrolyt, Schrauben, Kabel und Kunststoff aus zerkleinerten Gehäusen zurückzugewinnen. Durch Pyrometallurgie entstehen Legierungen und Schlacken, die Kupfer, Kobalt, Nickel und Lithium enthalten, während Fluoride, die hydrometallurgische Prozesse stören, getrennt werden. In nasschemischen Verfahren, auch bekannt als Hydrometallurgie, werden wertvolle Metalle durch Säurebehandlung der sogenannten „schwarzen Masse“ (fein gemahlene aktive Materialien) gefolgt von Fällungs- und Extraktionsreaktionen zurückgewonnen.
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Rohstoffe
Jede Batteriezelle erfordert eine spezielle Mischung aus Rohstoffen für ihre Funktionalität und Anwendung. Dazu gehören seltene Erden, Lithium, Mangan und Kobalt, die in Hartgestein oder gelöst in unterirdischen salzhaltigen Wasserquellen vorkommen. Durch Auflösungs- und Fällungsprozesse mit speziellen Chemikalien werden die gewünschten Materialien extrahiert und gereinigt, bevor sie in den nachfolgenden Produktionsschritten zu den verschiedenen Komponenten einer Batteriezelle verarbeitet werden.
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Demontage von Batteriemodulen am Ende ihrer Lebensdauer (EOL) und Rückgewinnung wertvoller Materialien
Im Montageschritt werden die erforderlichen Komponenten zu Batteriezellen zusammengeführt und mit Elektrolyt befüllt. Bei der Herstellung einiger dieser Komponenten spielt das Lösungsmittel NMP (N-Methyl-2-Pyrrolidon) eine entscheidende Rolle. Es sorgt dafür, dass wichtige Flüssigkeiten entbehrlich sind und nach erfolgreichem Einsatz in einem Verdampfungsprozess entfernt werden können. Um die Kosten zu minimieren, wird NMP gesammelt, kondensiert und nach der Reinigung wiederverwendet.
Pumpen für den Umgang mit NMP
Ob bei der Vorbereitung von Slurries für die Kathodenproduktion, dem Beschichten von Separatorgeweben oder dem allgemeinen Transport im Regenerationszyklus einer Produktionsanlage – NMP muss an vielen Stellen entlang der Wertschöpfungskette der Batteriefertigung sicher gehandhabt werden. Aufgrund seiner Einatembarkeitstoxizität werden leckdichte Fördersysteme empfohlen. NIKKISO-Kreiselpumpen mit Spaltrohrmotor sind speziell für den Umgang mit kritischen und gefährlichen Medien ausgelegt.
Mit Pumpen und Systemen von LEWA
Anwendungsbereiche mit LEWA Pumpen und Systemen
Entdecken Sie die gesamte Palette an Hochleistungspumpen, die für eine effiziente Batteriefertigung unerlässlich sind.
Chemikalien- / Komponentenherstellung
Eine Batteriezelle besteht aus verschiedenen funktionalen Komponenten und speziell gemischten Flüssigkeiten. Die Hauptbestandteile umfassen die Anode, Kathode, den Separator und den Elektrolyten, zusätzlich zum Gehäuse und der Abdeckung. Jede Komponente durchläuft einen eigenen Herstellungsprozess, und die Eigenschaften bestimmter Teile werden durch die Verhältnisse der verwendeten Rohstoffe beeinflusst.
Mehr zu diesem ThemaBatterierecycling
Um begrenzte Ressourcen wie Lithium und Kobalt aus Primärquellen, Produktionsabfällen und Altbatterien nachhaltig zu bewirtschaften, wird Recycling immer wichtiger. Nachdem die Batteriemodule sicher entladen wurden, werden sie in ihre Unterkomponenten zerlegt. Die Recyclingphasen umfassen mechanisches Recycling, um Elektrolyt, Schrauben, Kabel und Kunststoff aus zerkleinerten Gehäusen zurückzugewinnen. Durch Pyrometallurgie entstehen Legierungen und Schlacken, die Kupfer, Kobalt, Nickel und Lithium enthalten. In der Hydrometallurgie, auch nasschemische Verfahren genannt, werden wertvolle Metalle durch Säurebehandlung von fein gemahlenen aktiven Materialien zurückgewonnen, gefolgt von Fällungs- und Extraktionsreaktionen.
Mehr zu diesem ThemaRohstoffe
Jede Batteriezelle erfordert eine einzigartige Mischung spezialisierter Rohstoffe, um ihre Funktionalität und Eignung für den beabsichtigten Einsatz sicherzustellen. Diese Materialien umfassen seltene Erden, Lithium, Mangan und Kobalt, die entweder aus Hartgestein abgebaut oder aus unterirdischen salzhaltigen Wasserlagerstätten extrahiert werden. Mithilfe spezifischer Chemikalien durchlaufen diese Materialien Auflösungs- und Fällungsprozesse, um extrahiert und gereinigt zu werden. Anschließend werden sie in den folgenden Produktionsstufen zu den verschiedenen Komponenten einer Batteriezelle verarbeitet.
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Rückgewinnung wertvoller Rohstoffe aus der schwarzen Masse
Wenn Batteriemodule nicht mehr ausreichend Leistung für den Einsatz als stationäre Speicher ("second life") bieten oder als Produktionsabfall anfallen, können wichtige Rohstoffe wie Kobalt, Nickel, Mangan und Lithium durch Recycling zurückgewonnen werden. In Zukunft wird dies eine zunehmend wichtige Ergänzung zu Primärquellen darstellen. Neben dem mechanischen Recycling und der Pyrolyse werden auch nasschemische Verfahren (Hydrometallurgie) eingesetzt.
Verarbeitung der schwarzen Masse
Wenn die schwarze Masse, die aus der Zerkleinerung gebrauchter Batterien entsteht, von anderen Komponenten getrennt wird, kann sie durch Pyrolyse vorgereinigt werden (Entfernung von Bindemitteln und fluorhaltigen Elementen). Anschließend ermöglichen hydrometallurgische Verfahren die saubere Gewinnung der gewünschten Metalle. Ähnlich wie beim Hartgesteinabbau geht der Auslaugung mit spezifischen Chemikalien die Fällung voraus. Pumpen mit hoher Korrosionsbeständigkeit und präziser Dosierung gewährleisten einen reibungslosen Ablauf in diesem Prozess.
Mit Pumpen und Systemen von LEWA
Anwendungsbereiche mit LEWA Pumpen und Systemen
Entdecken Sie die gesamte Palette an Hochleistungspumpen, die für eine effiziente Batteriefertigung unerlässlich sind.
Chemikalien- / Komponentenherstellung
Eine Batteriezelle besteht aus verschiedenen funktionalen Komponenten und speziell gemischten Flüssigkeiten. Die Hauptbestandteile umfassen die Anode, Kathode, den Separator und den Elektrolyten, zusätzlich zum Gehäuse und der Abdeckung. Jede Komponente durchläuft einen eigenen Herstellungsprozess, und die Eigenschaften bestimmter Teile werden durch die Verhältnisse der verwendeten Rohstoffe beeinflusst.
Mehr zu diesem ThemaBatteriezusammenbau
Im Montageschritt werden die erforderlichen Komponenten zu Batteriezellen zusammengeführt und mit Elektrolyt befüllt. Je nach gewünschter Größe und Anwendung werden mehrere Zellen zu einem einzelnen Batteriemodul kombiniert, und diese Module werden zu einem Batteriepack weiter zusammengesetzt. Nach der endgültigen Versiegelung und dem Anbringen von Dichtungen werden verschiedene Tests (z. B. Dichtheitsprüfung, Wärmeentwicklung, Leistung) sowie ein kontrolliertes Be- und Entladen (Formierung) durchgeführt.
Mehr zu diesem ThemaRohstoffe
Jede Batteriezelle erfordert eine einzigartige Mischung spezialisierter Rohstoffe, um ihre Funktionalität und Eignung für den beabsichtigten Einsatz sicherzustellen. Diese Materialien umfassen seltene Erden, Lithium, Mangan und Kobalt, die entweder aus Hartgestein abgebaut oder aus unterirdischen salzhaltigen Wasserlagerstätten extrahiert werden. Mithilfe spezifischer Chemikalien durchlaufen diese Materialien Auflösungs- und Fällungsprozesse, um extrahiert und gereinigt zu werden. Anschließend werden sie in den folgenden Produktionsstufen zu den verschiedenen Komponenten einer Batteriezelle verarbeitet.
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