Produção de baterias e materiais ativos
À medida que a demanda por baterias continua a aumentar, novas químicas de bateria e métodos de produção surgirão e se tornarão comerciais nos próximos anos. Uma constante para a produção de baterias e materiais ativos é a necessidade de transferência de calor e separação eficientes.
A Alfa Laval capacita você a alcançar:
- Aumento na recuperação do produto
- Pureza otimizada do produto
- Melhora na eficiência energética
- Gestão sustentável da água
Acelerando a circularidade na produção de materiais ativos e baterias
Desde a cristalização do produto até o tratamento de águas residuais e a remoção de impurezas, a Alfa Laval possui equipamentos em toda a cadeia de valor que podem melhorar os processos em gigafactories e instalações dedicadas de materiais ativos de cátodo (CAM). Por meio da colaboração, a Alfa Laval pode oferecer tecnologias líderes mundiais e know-how de processo para aprimorar as operações e reduzir o uso de recursos.
Na produção de CAM, os sistemas de evaporação da Alfa Laval são ideais para cristalizar produtos e subprodutos de lítio, enquanto suas soluções de separação centrífuga se destacam na remoção de impurezas ou na separação de cristais de soluções líquidas.
Além disso, como a produção de CAM e os processos de produção das gigafactories geram águas residuais substanciais, o tratamento de efluentes com eficiência energética é essencial para reduzir custos e o impacto ambiental. A tecnologia de descarga zero de líquidos (ZLD) da Alfa Laval minimiza o peso e o volume dos resíduos, permitindo que a água seja reutilizada. Esse processo frequentemente possibilita a recuperação de materiais valiosos que, de outra forma, seriam perdidos, aumentando tanto a sustentabilidade quanto a eficiência na fabricação de baterias.
Visão geral do processo
A produção de material ativo de cátodo (CAM) para baterias de íon-lítio envolve várias etapas principais: começando com a preparação da matéria-prima, onde sulfatos metálicos, hidróxidos ou carbonatos são processados; seguida pela formação de precursores através de coprecipitação ou reações em estado sólido; mistura e moagem com compostos de lítio; calcinação ou sinterização em alta temperatura para atingir a estrutura cristalina desejada; purificação e moagem para refinar o tamanho da partícula; e, finalmente, revestimento e calandragem para formar uma pasta de eletrodo que é aplicada a um coletor de corrente. Esse processo de múltiplas etapas garante que o CAM tenha as propriedades eletroquímicas necessárias para um desempenho eficiente da bateria e requer várias etapas de separação e transferência de calor eficiente.
Em uma gigafactory, a produção de células de bateria de íon-lítio envolve vários processos fundamentais: produção de eletrodos, onde os materiais do ânodo e do cátodo são misturados, revestidos e secos; montagem da célula, que inclui o empilhamento ou enrolamento de eletrodos com separadores e o preenchimento com eletrólito; acabamento da célula, envolvendo selagem, envelhecimento e testes para garantir a qualidade. Dentro da produção de eletrodos, montagem e acabamento da célula, é necessária uma transferência de calor eficiente. Após o controle de qualidade, embalagem e logística, a água utilizada em várias etapas de produção precisa de tratamento para minimizar o impacto ambiental. A Alfa Laval desempenha um papel nisso ao oferecer tecnologias de evaporação e ZLD para fechar o ciclo e reciclar o máximo de água possível de volta ao processo. Essa abordagem abrangente garante uma fabricação de baterias eficiente e sustentável.
Descarga zero de líquidos (ZLD)
Os sistemas de Descarga Zero de Líquidos (ZLD) da Alfa Laval são soluções robustas e compactas, utilizadas tanto no processo principal como cristalizadores quanto no fluxo de águas residuais para minimizar o descarte de líquidos. Isso é possível graças ao evaporador AlfaFlash, que está no coração desta configuração. Mesmo quando o líquido de processo (ou água) precisa ser removido ao nível máximo, o sistema ZLD da Alfa Laval consegue entregar resultados com eficiência energética em um espaço menor do que as tecnologias concorrentes.
Evaporação
Os evaporadores da Alfa Laval são sistemas térmicos altamente eficientes, otimizados para concentrar líquidos de processo de forma econômica, preservando ao mesmo tempo a qualidade do produto final. Este é geralmente o caso em fluxos de reciclagem onde a concentração dos compostos desejados é muito baixa.
Transferência de calor
A Alfa Laval oferece uma ampla gama de trocadores de calor a placas, gaxetados e soldados, que são altamente eficientes, compactos e flexíveis em seu design.
Centrífugas decanter
As centrífugas decanter proporcionam uma separação sólido-líquido eficiente, sendo importantes para a remoção de impurezas nos processos de refino de minerais e para a separação e recuperação do produto final.
As centrífugas decanter também desempenham um papel fundamental no tratamento de águas residuais, apoiando a recuperação e o reúso de água e de outros materiais essenciais.
Separadores de pratos (pilha de discos)
Os separadores de pratos são equipamentos confiáveis e altamente eficientes que podem ser usados tanto para a separação sólido-líquido, como uma etapa de polimento após a etapa de separação principal, quanto para a separação líquido-líquido, necessária para a implementação bem-sucedida da extração por solvente.