Una cuestión de la dosificación correcta

Una cuestión de la dosificación correcta

ProMinent ofrece soluciones importantes para el mercado de baterías

La demanda de baterías de ion-litio es alta y continuará creciendo, ya que estas baterías desempeñan un papel esencial en muchas áreas, desde smartphones hasta automóviles eléctricos que marcan nuestra vida diaria. Con el aumento del uso, también crece la necesidad de procesos óptimos de reciclaje, ya que las baterías contienen materias primas valiosas que deben ser reintegradas al ciclo. Este será un tema absolutamente crucial en unos 10 a 15 años, cuando las baterías de los vehículos eléctricos actuales hayan cumplido su vida útil. En la fabricación del material de almacenamiento, es esencial seguir una fórmula precisa y mantener un valor de pH correcto, que también juega un papel central en el reciclaje de la batería y debe ajustarse con precisión y estabilidad. Las bombas dosificadoras de ProMinent y la tecnología de medición y control de la empresa aseguran procesos de producción fiables. En la fabricación de baterías se requieren acumuladores de energía con alta densidad energética, alta resistencia a ciclos y larga vida útil. Entre los materiales de almacenamiento más importantes que cumplen estos requisitos se encuentran los óxidos de litio-níquel-manganeso-cobalto, abreviados como NCM. Estos materiales permiten almacenar grandes cantidades de energía y aumentar la capacidad de la batería.

Bombas dosificadoras para parámetros óptimos de producción en la fabricación de precursores

Para fabricar la mezcla de óxidos de litio-cobalto-níquel-manganeso, llamada precursor, que es un producto intermedio para el recubrimiento de la lámina de cátodo, es extremadamente importante cumplir con la fórmula exacta, ya que esto influye en el rendimiento de la batería. Aquí, las bombas dosificadoras de ProMinent garantizan la precisión necesaria y convencen tanto por su versatilidad para diferentes áreas de aplicación y tamaños como por poder ser controladas directamente mediante electrónica integrada o a través de un sistema BUS. Para la fabricación del precursor, dependiendo del volumen requerido, se utilizan bombas dosificadoras de membrana magnética duraderas gamma/ X (hasta 45 l/h) y gamma/ XL (hasta 80 l/h), que destacan, entre otras cosas, por su rápida respuesta. Para volúmenes de hasta 1.000 l/h, se recomiendan las bombas dosificadoras de membrana motorizadas de la familia sigma, que gracias a su membrana de seguridad multicapa patentada garantizan una alta seguridad en el proceso y un excelente confort de manejo. Para productos más viscosos o mayores volúmenes de dosificación de hasta 65.000 l/h, la elección suele recaer en las bombas dosificadoras de tubo de ProMinent. Son autocebantes y no tienen problemas con medios que liberan gases. Además, se caracterizan por un manejo sencillo gracias a procesos de cambio de tubo bien pensados y la precisión de dosificación alcanza hasta ±1 % según el medio.

El valor de pH óptimamente ajustado es decisivo

Además de la fórmula, las condiciones del proceso son el segundo paso importante. El control de la temperatura y un valor de pH óptimamente ajustado determinan la calidad del producto de la batería. Mediante el ajuste del pH, se logra que las sustancias individuales formen cristales conjuntamente en una solución. “Los sistemas de medición y control, así como los sensores de pH de ProMinent, garantizan que el valor requerido se controle con precisión y, si es necesario, se ajuste mediante bombas dosificadoras conectadas. Esto es necesario cuando el valor de pH cambia ligeramente debido a los productos de reacción. Entonces, se deben dosificar con precisión y reproducibilidad hidróxido de sodio y hidróxido de amonio para mantenerlo estable”, explica Bekir Bayraktar, director global de Power & Energy y negocios de proyectos en ProMinent. Los procesos fluidos son posibles gracias al dispositivo de medición y control DULCOMETER de ProMinent, que, gracias a su tecnología robusta, ayuda a mantener todos los parámetros dentro del rango deseado y es fácil de usar gracias a una pantalla clara. Según el volumen requerido, se conectan las bombas dosificadoras de membrana magnética gamma/ X o las bombas dosificadoras de membrana motorizadas sigma X. Los sensores de pH DULCOTEST conectados garantizan mediciones y controles precisos y estables incluso en entornos difíciles con exceso de suciedad y partículas en suspensión, además de tener alta resistencia a la temperatura y la presión. La precisión y alta reproducibilidad de las bombas ProMinent, combinadas con sensores y reguladores de pH precisos, aseguran procesos de producción fiables. Como todo proviene del mismo fabricante, todos los componentes individuales son fáciles de combinar y están perfectamente coordinados.

El cambio gradual del valor de pH libera metales valiosos de baterías usadas

Además de la fabricación, crece la necesidad de un aprovechamiento óptimo de las baterías de ion-litio. Se desarrollan continuamente procesos eficientes debido a la necesidad de conservar recursos naturales y críticos, recuperar materias primas valiosas, reducir la dependencia de las importaciones de materiales y disminuir la problemática disposición final. Además, es necesario cumplir con los requisitos legales con cuotas de reciclaje cada vez más altas. El proceso hidrometalúrgico es actualmente considerado el método más adecuado para reciclar baterías de ion-litio usadas. El valor correcto de pH también juega un papel fundamental aquí.

En el complejo proceso de reciclaje, primero se descargan las baterías, se desmontan manualmente, se trituran y las partes individuales se separan mediante un procedimiento de separación. Mediante reacciones químicas, en las que los materiales se disuelven añadiendo productos químicos, se obtiene una llamada masa negra. Contiene sustancias deseadas como níquel, manganeso, cobalto y litio. “Para extraer estas sustancias individualmente en un paso químico posterior, es importante controlar con precisión el valor de pH. Este se modifica gradualmente añadiendo las sustancias correspondientes mediante bombas dosificadoras para disolver los metales individualmente en varias etapas como hidróxidos”, explica Bekir Bayraktar. ProMinent también proporciona aquí las soluciones adecuadas con bombas dosificadoras de membrana motorizadas de la familia sigma/ X y los sensores correspondientes.

Datos clave

• La precisión en el cumplimiento de la fórmula es extremadamente importante en la fabricación del precursor de cátodo porque afecta el rendimiento de la batería.
• Las bombas dosificadoras de ProMinent garantizan la precisión necesaria y convencen tanto por su versatilidad para diferentes tamaños de aplicación como por poder ser controladas directamente mediante electrónica integrada o por sistema BUS.
• Para productos más grandes y viscosos, desde 1.000 litros hasta 65.000 litros, la elección suele ser las bombas dosificadoras de tubo de ProMinent (la precisión de dosificación es hasta ±1 % según el medio).
• El ajuste y control del valor de pH es muy importante en la fabricación y reciclaje de baterías de ion-litio. Los sistemas de medición y control de ProMinent garantizan procesos de producción fiables.
• Combinación convincente: alta precisión de dosificación y gran reproducibilidad de las bombas duraderas de ProMinent junto con sensores y reguladores altamente precisos.
• Todas las aplicaciones individuales provienen de ProMinent, por lo que están perfectamente coordinadas entre sí.

Más información disponible sobre bombas dosificadoras , bombas dosificadoras peristálticas o mangueras y sistemas de medición y control junto con tecnología de sensores .