ZSK-Doppelschneckenextruder von Coperion

Kontinuierliche Extrusion von Batteriematerialien

Mit hoher und reproduzierbarer Qualität sollen Technologien für die kontinuierliche Herstellung von Kathoden- und Anodenmassen sowie von Separatorfolie arbeiten, die anlässlich der Battery Show Europe im Mai in Stuttgart präsentiert werden.

Der Doppelschneckenextruder ist modular aufgebaut und eignet sich für die Herstellung unterschiedlicher Batteriematerialien. © Coperion

Im Zentrum der Präsentation steht der ZSK-Doppelschneckenextruder von Coperion, dessen Verfahrensteil zusammen mit einem gravimetrischen Dosierer von Coperion K-Tron zu sehen sein soll. Die präzise arbeitenden Dosierer speisen Rohstoffe wie Aktivmaterialien, Bindemittel, Leitruße und Flüssigkeiten, einzeln oder als Premixe, in das Verfahrensteil der Extruder ein. In auf die Prozesse abgestimmten Verfahrenszonen erfolgt dort das Fördern, Mischen, Scheren und Homogenisieren als Voraussetzung für Produkte mit durchgehend hoher und reproduzierbarer Qualität.

Dank der hohen Flexibilität dieser Kombination lasse sich das System sehr gut an die unterschiedlichen Verfahrensaufgaben bei der Herstellung von Batteriematerialien anpassen. Zuverlässigkeit, langen Betriebszeiten und zahlreiche Eigenschaften zur Sicherung der Produktqualität seien auf diesem zukunftsweisenden Markt gefragt.

Der ZSK-Doppelschneckenextruder bereitet Rohstoffmischungen mit Schneckendurchmessern von 18 bis 420 Millimeter und Durchsätze zwischen 200 Gramm und 125 Tonnen pro Stunde auf. Das nach dem Baukastenprinzip gestaltete Verfahrensteil des Extruders besteht aus mehreren, hintereinander angeordneten Gehäusen, in denen sich die Schnecken gleichsinnig drehen. Dieser Aufbau ergebe hohe Flexibilität bei der Anpassung des Systems an die jeweilige Aufgabe. Dabei bilden der Extruder sowie die Dosier- und Austragstechnologie eine Einheit, sowohl beim Anfahren der Systeme als auch im laufenden Betrieb. Wichtige Parameter seien über die gesamten Baugrößen der jeweiligen Anlagen konstant. Damit sei das zuverlässige Scale-up vom Labormaßstab bis zur Produktionsanlage möglich.

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Aufgrund der oft abrasiven und teilweise toxischen Eigenschaften der zu verarbeitenden Rohstoffe bestehen die produktberührenden Teile der ZSK-Extrusionssysteme aus Werkstoffkombinationen mit besonders hoher Verschleißfestigkeit. Das soll selbst bei der Verarbeitung ultraharter Siliziumkarbide Kontaminationen des Endprodukts durch abgelöste Metallpartikel langzeitig vermeiden. Bei Bedarf kann die Dosierung der Rohmaterialien staubdicht ausgeführt werden. Darüber hinaus werden Anlagen für die Herstellung von Batteriemassen nach Ex-Schutz-Vorschriften ausgelegt.

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