Der japanische Hersteller Toray Engineering hat eine umweltverträgliche Beschichtungsanlage für Sekundärelektroden von Lithium-Ionen-Batterien (LIB) entwickelt. Sie beschichtet Elektroden über Basismaterialien im Prozess der LIB-Elektrodenfertigung.
Ein neues, hoch effizientes und proprietäres Trocknungssystem, das heiße Luft im Trocknungsofen umwälzt und wiederverwendet, um den Energieverbrauch in der LIB-Elektrodenfertigung gegenüber Wettbewerbssystemen zu reduzieren, kann den Energieverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Maschinen um etwa 25 % senken.
Bei der Fertigung von LIB-Elektroden wird vorab eine Beschichtungsflüssigkeit auf metallische Basismaterialien aufgetragen und getrocknet. Diese Flüssigkeit besteht aus einer Mischung von Elektrodenmaterialien und organischen Lösemitteln. Obwohl üblicherweise mit Heißlufttrocknung gearbeitet wird, wobei die LIB-Elektroden mit erhitzter Luft getrocknet werden, muss das Innere des Ofens konstant auf hoher Temperatur gehalten werden, um die Konzentration des organischen Lösemittels im Ofen kontrolliert unter den vorgeschriebenen Explosionsschutzgrenzen zu halten, während gleichzeitig Außenluft zur Belüftung angesaugt wird. Daher macht der Energieverbrauch bei der Elektrodenherstellung etwa 45 % des Energieverbrauchs im gesamten LIB-Fertigungsprozess aus.
Optimierte Wärmezirkulation
Die Technologie von Toray integriert den Trocknungsofen und die Auffangvorrichtung für organische Lösemittel in ein einziges System, um das Lösemittel aufzufangen, die Wärme zu zirkulieren und wiederzuverwenden, obwohl die im Trocknungsofen verwendete heiße Luft durch eine Abgasbehandlung in einer Lösemittelauffangvorrichtung außerhalb der Fabrik geleitet wurde. Dieser Kreislauf ermöglicht es, den Energieverlust bei der Lösemittelabscheidung zu minimieren und problematische Phänomene zu vermeiden.
Da die Anlage Warmluft umwälzt und wiederverwendet, können außerdem die Luftzufuhrkanäle zum Ansaugen von Außenluft sowie die Abluftkanäle zum Ableiten verbrauchter Luft in die Atmosphäre und die Vorrichtung zur Abgasbehandlung vereinfacht werden, um die Anschaffungskosten zu reduzieren.
