Elektrodenherstellung| Lösungsmittelrückgewinnung

Nachhaltiger Umgang mit Ressourcen in der Produktion von Lithium-Ionen-Batterien

Dürr ist ein weltweit führender Maschinen- und Anlagenbauer mit ausgeprägter Kompetenz in den Bereichen Automatisierung, Digitalisierung und Industrie 4.0.
Durch die Übernahme des US-Unternehmens Megtec Universal im Jahr 2018 hat Dürr sein Portfolio an Kompetenzen in der Batteriefertigungstechnik erweitert. Mit seinen Beschichtungs-, Trocknungs- und Lösemittelrückgewinnungsanlagen im Bereich der Elektrodenherstellung bietet Dürr Lösungen für drei wesentliche Schritte in der Fertigung von Lithium-Ionen-Batterien. Dürr Megtec ist Teil der Umwelttechnik-Division Clean Technology Systems.

Ressourcenschonend und kosteneffizient

Smartphones, Computer, E-Autos: Der weltweite Bedarf an Lithium-Ionen-Batterien ist bereits jetzt enorm hoch und wird zukünftig – besonders mit Blick auf die Mobilitätswende – weiter steigen. Nachhaltigkeit spielt sowohl in der Nutzung wie auch im Produktionsprozess elektrifizierter Produkte eine übergeordnete Rolle. Dürr leistet mit seiner neu entwickelten Lösemittelrückgewinnung und -wiederverwendung Sorpt.X LC dazu einen Beitrag. Das System dient der hocheffizienten Entfernung, Rückgewinnung und Reinigung von Lösemitteln aus den Abluftströmen der Beschichtungsanlagen im Batterieelektroden-Herstellungsprozess. Kurz gesagt: Es nimmt den besonders schädlichen Stoffen ihr Schadenspotential. Die Anlage ist so konzipiert, dass neben der Wärmerückgewinnung auch nahezu die gesamte Menge des eingesetzten Lösungsmittels NMP (N-Methyl-2-pyrrolidon) zurückgewonnen werden kann. Typischerweise werden Lösemittelabscheidungsraten von >99% erreicht. Nach einem Destillationsprozess kann ein Lösemittelanteil von 95% zudem in den Produktionsprozess zurückgeführt und erneut eingesetzt werden. Damit ist dieses Verfahren ressourcenschonend und kosteneffizient zugleich.

Mehrstufiger Prozess der Lösemittelrückgewinnung und Abluftreinigung
Mehrstufiger Prozess der Lösemittelrückgewinnung und Abluftreinigung

Abluftreinigung zur Einhaltung von Emissionsstandards

Das System besteht aus einem mehrstufigen Kondensator mit integrierter Wärmeverschiebung, der den Großteil des Lösemittels durch Kondensation zurückgewinnt. Ergänzt wird das System durch eine Abluftreinigung bestehend aus einer Kombination von zeolithbasierten Konzentratoren und Kohlefilter. Diese sind so konfiguriert, dass sie die strengsten globalen und lokalen Emissionsstandards erfüllen und weniger als 1 mg/Nm³ des verwendeten Lösemittels an die Umwelt abgeben.

Elektrodenbeschichtung mit Schlitzgießwerkzeug
Elektrodenbeschichtung mit Schlitzgießwerkzeug

Batteriehersteller sind bestrebt, den gesamten ökologischen Fußabdruck in der Produktion auch durch nachhaltige Prozesse zu minimieren. Die Herstellung großer Mengen von Lithium-Ionen-Batteriezellen erfordert jedoch eine erhebliche Veränderung und Skalierung der Produktionsanlagen und des Ausstoßes pro Linie, um die Branchenziele zu erreichen. Mit dem innovativen  Ansatz der Lösemittelrückgewinnung Sorpt.X LC trägt Dürr hierzu bei.

Das nachfolgende Video illustriert die Funktionsweise und das Zusammenspiel von Beschichtung, Trocknung und Lösemittelrückgewinnung:

Unternehmen:
Dürr Systems AG
Projekt:
Lösungsmittelrückgewinnung Sorpt.X LC
Hauptverantwortlich:
Andreas Keil