Eirich auf der Battery Show Europe 2023 in Stuttgart

Vom Labormischer über Pilotanlage bis hin zur Gigafactory: Die Eirich-Technologie für die Herstellung von LiB-Elektrodenmischungen bewährt sich heute weltweit in der Praxis und überzeugt mit hoher Effizienz. LiB-Hersteller profitieren unter anderem von einem herausragend niedrigen Energieverbrauch, einer minimierten Ausschussrate und einem geringen Platzbedarf. Eirich-Mischer eignen sich sowohl für die Nass- als auch für die Halbnass- und
Trockenaufbereitung. Anlässlich der Battery Show Europe in Stuttgart ermöglicht die Maschinenfabrik Gustav Eirich GmbH & Co KG an Stand E80 in Halle 10 virtuelle 3D-Einblicke in einen Gigafactory-Mischer des Typs MixSolverÒ R12Vac für die Herstellung von Elektroden-Slurry. Als Exponat wird außerdem ein multifunktionaler One-Pot-Prozessor CleanLine C5 gezeigt.

Geringer Energieverbrauch
Wichtige Stellhebel zur Steigerung der Effizienz bei der LiB-Herstellung liegen in der Elektrodenfertigung. Hier bietet die Eirich-Mischtechnologie mit drehendem Mischbehälter und exzentrisch angeordnetem Mischwerkzeug entscheidende Vorteile, insbesondere beim Verbrauch an elektrischer Energie. Das belegen Messwerte aus Labor- und Pilotmaschinen sowie Gigafactories. Im Produktionsbetrieb in aktuellen RV12-Mischern (Fassungsvermögen 500
l) liegen die Werte für Anoden-Slurry bei 15–17 Wh/l, für NCM-Kathoden-Slurry bei 16–20 Wh/l.
Zum Vergleich: In der Literatur werden für die Slurry-Herstellung im Planetenmischer Werte zwischen 300 und 750 Wh/l angegeben. Auch alternative Mischverfahren wie Twin-Screw-Extruder oder Inline Disperser scheinen die Top-Werte von Eirich nicht zu erreichen.

Minimierte Ausschussraten
Eirich setzt bei der Slurry-Herstellung auf kompakte Batch-Mischer wie den MixSolverÒ R12Vac. Erfahrungen aus Gigafactories, in denen Eirich-Technologie zum Einsatz kommt, zeigen, dass die Anzahl fehlerhafter Elektrodenmischungen gegen Null geht. Das minimiert Zusatzkosten für Recycling bzw. Wiederaufarbeitung der Rohstoffe und eingesetzten Materialien. Über eine Inline-Rheologie-Messung über das Mischwerkzeug werden die einzelnen Chargen vor der Entleerung auf den gewünschten Toleranzbereich überprüft. Kombiniert mit der Conti-FeederÒ-Technologie stellen die Eirich-Anlagenkonzepte eine kontinuierliche Coater-Versorgung mit qualitativ
identischen Slurries sicher.

Weniger umbauter Raum
Schaut man sich das notwendige Gebäudevolumen für die Mischanlagen sowie den umbauten Trockenraum an, wird weiteres Einsparpotenzial deutlich: Vier MixSolverÒ mit Feststoffdosierung und Conti-FeederÒ-Technologie (siehe auch Anlagenkonzept) benötigen nur ca. ein Drittel der Grundfläche einer Anlage mit Planetenmischern. Wobei diese bei gleichem Ausstoß in der Regel 2-stöckig aufgebaut ist und damit praktisch sechs Mal mehr Grundfläche benötigt. Auch hier hat das Eirich-Konzept die Nase vorn und nimmt auch weniger Platz in Anspruch als Anlagen mit
Twin-Screw-Extruder oder Inline-Dispersern. Wird von vornherein mit Eirich-Technologie geplant, können die Gebäudestrukturen direkt kleiner ausgelegt werden, was für erhebliche Kosteneinsparungen in Bau und Betrieb sorgt.

Geeignet auch für Halbnass- oder Trockenaufbereitung
Weltweit ist Eirich an zahlreichen Projekten beteiligt, die die Elektrodenherstellung für Energiespeicher betreffen, wobei sich zeigt, dass die Eirich-Mischtechnologie auch für die Halbnass- oder Trockenaufbereitung geeignet ist. Davon können sich Messebesucher vor Ort überzeugen. Die alternativen Technologien versprechen eine weitere Effizienzsteigerung, unter anderem weil z. B. bei der Trockenelektrodenherstellung der klassische Beschichtungs- und
Trocknungsschritt entfällt. Benötigt werden strukturierte Pulvermischungen, die sich bei Werkzeuggeschwindigkeiten von bis zu 45 m/s mit sehr gutem Ergebnis im Eirich-Mischer herstellen lassen. Die eingesetzten Mischer unterscheiden sich vom MixSolverÒ im Wesentlichen in der Motorisierung des Mischwerkzeugs, dem Mischgutaustrag sowie dem Verschleißschutzkonzept. Bei entsprechend vorausschauender Planung kann eine Nassaufbereitungsanlage daher mit relativ geringem Aufwand sogar für die Trockenaufbereitung umgerüstet werden. Planetenmischer und Inline Disperser sind für die Trockenaufbereitung hingegen ungeeignet und daher nicht zukunftsfähig.

Ideal für das Entwicklungslabor: CleanLine C5
Neben der virtuellen Präsentation des MixSolversÒ R12Vac ist am Messestand ein weiteres Exponat zu sehen: der Eirich-Labormischer CleanLine C5. Als multifunktionaler One-Pot-Prozessor mit integrierter Vakuumfähigkeit kann er die gesamte Bandbreite an möglichen Anforderungsprofilen abbilden: Trockendispergieren, Funktionalisieren, Kneten, Mischen und Coaten bis hin zum Suspendieren, Schmelzgranulieren, Granulieren etc. Einmal im Labormaßstab optimiert, lassen sich die Rezeptur und der für den jeweiligen Prozess entwickelte Ablauf schnell und unkompliziert auf den Produktionsmaßstab übertragen. Der CleanLine C5 für das Entwicklungslabor ist damit die optimale Lösung für alle Hersteller von Energiespeichern, die Eirich-Mischer in ihrer Produktion planen oder bereits einsetzen.

The Battery Show Europe findet vom 23. bis zum 25. Mai auf dem Messegelände in Stuttgart, Deutschland, statt. Die Eirich Battery Experts präsentieren ihr Portfolio für die Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien in Halle 10, Stand E80.