Batterien
Langjährige Erfahrung und biobasierte Anwendungen ermöglichten es Jongia, in das neue und schnell wachsende Geschäftsfeld des Energiemarktes vorzustoßen. Die Rühr- und Mischanlagen von Jongia erfüllen extreme Kriterien hinsichtlich Emissionswerten, Wellenausrichtungstoleranzen und Rotationsgenauigkeit.
Batterie Chemikalien mit Jongia Mixing Technology!
Batteriechemikalien können in drei Hauptkategorien eingeteilt werden,
- Elektrolyte für sekundäre Lithium-Ionen-Batterien,
- Elektrolyte für Lithium-Primärbatterien,
- Elektrolyte für Superkondensatoren.
Als einer der vier wesentlichen Bestandteile von Lithiumbatterien (d. h. Anode, Kathode, Separator, Elektrolyt) bestehen Elektrolyte für Lithium-Ionen-Batterien aus Lösungsmittel, Lithiumsalzlösung und Zusatzstoffen.
Er ist für den Transport von Lithiumionen verantwortlich und gilt als das „Blut“ der Batterie, der als entscheidender Faktor dient, um hohe Spannung, hohe spezifische Energie und andere Vorteile von Lithium-Ionen-Batterien sicherzustellen.
Elektrolyt für eine Million Elektroautos
Ein großer chinesischer Batteriehersteller Ein großer chinesischer Batteriehersteller stellt seit über einem Jahrhundert Elektrolyten, den Hauptbestandteil von Lithium-Ionen-Batterien, her. Heute ist es die beliebteste Methode, Elektroautos und elektronische Geräte wie Smartphones, Laptops, Bluetooth-Kopfhörer und Herzschrittmacher mit Strom zu versorgen. Solche Batterien leisten bessere Leistung und sind umweltfreundlicher und benutzerfreundlicher: Sie haben eine längere Lebensdauer und verfügen über eine hohe Energiedichte…
Der Hauptzweck der Elektrolytproduktionsanlage in Polen ist der Automobilmarkt und insbesondere Elektroautos. Mit dieser neuen Fabrik spielen Polen und insbesondere Srem eine große Rolle bei der europäischen Lithium-Batterieproduktion für Elektroautos. Jongia wurde mit der Lieferung der Rührer für den Elektrolytherstellungsprozess beauftragt. Mit einer Reihe von Rührwerken, die speziell für jeden der Prozesstanks angefertigt und für die Elektrolytproduktion ausgerüstet sind, hat sich Jongia als die richtige Wahl für Rührwerke im Markt für Elektrolytbatterien erwiesen!
Mischelemente zur Batterieproduktion
Vielseitiger Propellermischer für die Batterieproduktion
Der Propeller ist ein Arbeitstier in der Herstellung von Batterieelektroden-Slurry, da er aktives Material, Bindemittel und leitfähige Zusätze in gleichmäßiger Suspension in Schlammmischgefäßen aufbewahrt. Sein axialer Durchfluss verhindert Absetzen und sorgt für eine gleichmäßige Verteilung aller Komponenten im gesamten Chargen. Energieeffizient und zuverlässig passt sie sich den für die Batterieproduktion typischen Viskositätsänderungen an, ohne Leistungsverlust zu verlieren.
Hochleistungs-Hydroprop für Batterieproduktion
Der Hydroprop bietet eine hervorragende Pumpkapazität mit minimalem Energieeinsatz und eignet sich ideal für große Schlammmischbehälter bei der Batterieelektroden-Schlammproduktion. Es sorgt für einen vollständigen Tankwechsel, eliminiert Temperaturgradienten und hält aktives Material, Bindemittel und leitfähige Zusätze in einem stabilen, homogenen Zustand. Sein schlankes Design senkt Betriebskosten und unterstützt gleichzeitig eine kontinuierliche, volumenreiche Batterieproduktion.
Hochdurchfluss-Tragflügelfolie für die Batterieproduktion
Der Hydrofoil erzeugt einen hochvolumigen axialen Fluss und ist damit eine leistungsstarke Lösung für große Schlammmischbehälter bei der Batterieelektrodenschlammproduktion. Sie verhindert thermische Schichtung und hält aktives Material, Bindemittel und leitfähige Zusätze mit minimaler Turbulenz in gleichmäßiger Bewegung. Das optimierte Blattprofil wandelt die Antriebskraft effizient in Flüssigkeitsbewegung um und unterstützt so eine konsistente Homogenisierung im industriellen Maßstab.
Verstärkter Tragflügelbolzen für anspruchsvolle Batterieproduktion
Der Hydrofoil-Pin kombiniert bewährte Tragflügel-Leistung mit verstärkten Stiften für härtere Substrate, die bei der Batterieelektroden-Schlammproduktion auftreten. Sein strukturelles Design bewältigt Zonen mit hoher Viskosität und hohem Feststoff, in denen Standardlaufräder Schwierigkeiten haben könnten, insbesondere wenn eine gleichmäßige Partikelverteilung ohne Absinkung kritisch wird. Es liefert eine zuverlässige Mischung, wo Aktivstoffe, Bindemittel und leitfähige Zusatzstoffe anspruchsvoll zu handhaben sind.
Zuverlässige Axialstromturbine für die Batterieproduktion
Die Axialströmungsturbine ist ein zuverlässiger Allrounder für die Herstellung von Batterieelektrodenschlamm und sorgt für eine gleichmäßige Verteilung von Wärme und Zusätzen in den Schlammmischbehältern. Es verhindert Stagnationszonen und hält aktives Material, Bindemittel und leitfähige Zusätze in gleichmäßiger Bewegung im gesamten Gefäß. Sein kostengünstiges, robustes Design macht es zur bevorzugten Wahl für einen stabilen, kontinuierlichen Betrieb in der Batterieproduktion.
Schwerlast-geschweißte Turbine für die Batterieproduktion
Diese geschweißte Turbine wurde für maximale Haltbarkeit bei der kontinuierlichen Batterieelektroden-Schlammproduktion gebaut und eliminiert verschraubte Verbindungen für eine überlegene mechanische Integrität. Ihr glattes Profil verhindert die Ansammlung von aktivem Material, Bindemitteln und leitfähigen Additiven und vereinfacht die Reinigung und Wartung in Schlammmischgefäßen. Sie ist die bevorzugte Wahl für die industrielle Batterieproduktion, die lange Wartungsintervalle und hohe Zuverlässigkeit erfordert.
Axialstrom-Turbinenstift zur Herausforderung der Batterieproduktion
Angepasst für die Herstellung von Batterieelektrodenschlamm mit faserigen Materialien oder hohem Feststoffgehalt, verwendet diese Turbine verstärkte Stifte, um die gleichmäßige Partikelverteilung ohne Absinken zu durchtrennen. Sie erhält eine effektive Mischzone, selbst wenn die Zusammensetzung von Aktivmaterial, Bindestoff und leitfähigen Zusätzen von Charge zu Charge variiert. Ein wesentliches Element für Anlagen, die mit inkonsistenten oder anspruchsvollen Substraten in der Batterieproduktion umgehen.
Rushton-Turbine für intensive Batterieproduktionsdispersion
Die Rushton-Turbine ist der Industriestandard für Hochschergas-Flüssig-Arbeit in der Batterieelektroden-Schlammproduktion. Es ist hervorragend darin, Gase, Katalysatoren und Zusatzstoffe in aktives Material, Bindemittel und leitfähige Zusätze in Schlammmischgefäßen zu dispergieren und so den Massentransfer in jeder Phase zu maximieren. Die bevorzugte Wahl, wenn intensive Reaktionsbedingungen und hoher Leistungseinsatz erforderlich sind.
Konkave Turbine für effiziente Gasmischung in der Batterieproduktion
Die konkave Turbine ist eine fortschrittliche Weiterentwicklung des Rushton-Designs und sorgt für eine verbesserte Gasbehandlung bei der Batterieelektroden-Schlammproduktion. Ihre konkave Blätter verhindern das Überfluten von Gas in Schlammmischgefäßen und gewährleisten einen stabilen Stromverbrauch, selbst bei hohen Gasmengen mit aktivem Material, Bindestoff und leitfähigen Zusätzen. Ideal, wenn eine zuverlässige Gas-Flüssigkeit-Interaktion für das Prozessergebnis entscheidend ist.
Dispersionsturbine für Batterieproduktionsemulsionen
Die Dispersionsturbine liefert die Hochschermischung, die erforderlich ist, um stabile Dispersionen und Emulsionen in der Batterieelektroden-Schlammproduktion zu erzeugen. Es baut Agglomerate ab und sorgt für feine Partikelverteilung von aktivem Material, Bindestoff und leitfähigen Zusatzstoffen in den Schlammmischgefäßen. Ein Schlüsselelement für die Produktion von Batterien mit konstanter Textur und zuverlässiger Endleistung.
Mischelemente zur Batterieproduktion
Eine Batterie ist ein Gerät, das eine Ladung hält. Sie besteht aus drei Teilen: der positiven Elektrode (Anode), der negativen Elektrode (Kathode) und einer Elektrolytlösung. Wenn Sie z. B. den Knopf einer Taschenlampe drücken, fließt Strom vom Minuspol zum Pluspol durch die Batterie und die Glühbirne. Das liegt daran, dass die Batterie Chemikalien enthält, die es den Elektronen ermöglichen, vom Minuspol zum Pluspol zu wandern. Außerdem gibt es eine Elektrolytlösung, die die Bewegung von positiv geladenen Natriumionen (Na+) von der negativen zur positiven Seite ermöglicht. Solange genügend Energie in der Batterie gespeichert ist, fließt weiterhin ein elektrischer Strom durch die Zelle.
Die Chemie einer Batterie hängt davon ab, welche Art von Reaktion im Inneren der Zelle stattfindet. Es gibt vier Haupttypen von Batteriechemien: Bleisäure, Nickel-Cadmium, Lithium-Ionen und Zink-Luft. Jede Batteriechemie weist eine Reihe von einzigartigen Merkmalen auf. Blei-Säure-Batterien haben beispielsweise eine geringe Kapazität, eine hohe Selbstentladungsrate und eine schlechte Lagerfähigkeit. Andererseits haben Lithium-Ionen-Batterien eine sehr hohe spezifische Kapazität, eine gute Zykluslebensdauer und eine ausgezeichnete Sicherheit.
Die Chemie einer Batterie
Eine Batterie ist eigentlich eine ganz einfache Sache – nur ein Behälter mit Chemikalien, die Elektronen speichern. Wenn man den Pluspol einer Batterie an etwas anschließt, das Elektronen abgeben will, wie eine Glühbirne, erzeugt man Strom. Und wenn man den Minuspol der Batterie an etwas anschließt, das Elektronen braucht, z. B. einen Motor, erzeugt man Strom.
Wie funktionieren also Batterien? Nun, es gibt ein paar verschiedene Arten. Aber fangen wir mit dem einfachsten Typ an – der Einzellbatterie. Diese werden in den meisten tragbaren elektronischen Geräten wie Mobiltelefonen, Laptops, Tablets und Kameras verwendet. Sie bestehen aus einer einzigen elektrochemischen Zelle.
Als nächstes haben wir die Mehrzellenbatterie. Diese werden in größeren Geräten eingesetzt, die viel Leistung verbrauchen, wie Autos, Boote und sogar Flugzeuge. Sie enthalten üblicherweise mehrere elektrochemische Zellen, die in Reihe geschaltet sind. Zum Beispiel könnte ein Auto sechs 12V-Blei-Batterien in Reihe geschaltet haben. Das gibt uns 24 Volt, genug, um ein kleines Elektroauto zu betreiben.
Schließlich kommen wir zum großen Vater aller Batterien – der wiederaufladbaren Batterie. Diese dienen der Notstromversorgung im Notfall. Du steckst sie in eine Steckdose, und sie übernehmen die Ersatz für deine normale Steckdose 
Netzversorgung. Wenn der Hauptstrom ausfällt, haben Sie immer noch Zugang zu Strom.
Wiederaufladbare Akkus sind großartig, weil man sich keine Sorgen um den Austausch vonEAD-Batterien machen muss.
Aber was passiert im Inneren einer Batterie? Das wollen wir herausfinden.
Eine Batterie ist eigentlich eine ganz einfache Sache – nur ein Behälter mit Chemikalien, die Elektronen speichern. Wenn man den Pluspol einer Batterie an etwas anschließt, das Elektronen abgeben will, wie eine Glühbirne, erzeugt man Strom. Und wenn man den Minuspol der Batterie an etwas anschließt, das Elektronen braucht, z. B. einen Motor, erzeugt man Strom.
Wie funktionieren also Batterien? Nun, es gibt ein paar verschiedene Arten. Aber fangen wir mit dem einfachsten Typ an – der Einzellbatterie. Diese werden in den meisten tragbaren elektronischen Geräten wie Mobiltelefonen, Laptops, Tablets und Kameras verwendet. Sie bestehen aus einer einzigen elektrochemischen Zelle.
Als nächstes haben wir die Mehrzellenbatterie. Diese werden in größeren Geräten eingesetzt, die viel Leistung verbrauchen, wie Autos, Boote und sogar Flugzeuge. Sie enthalten üblicherweise mehrere elektrochemische Zellen, die in Reihe geschaltet sind. Zum Beispiel könnte ein Auto sechs 12V-Blei-Batterien in Reihe geschaltet haben. Das gibt uns 24 Volt, genug, um ein kleines Elektroauto zu betreiben.
Schließlich kommen wir zum großen Vater aller Batterien – der wiederaufladbaren Batterie. Diese dienen der Notstromversorgung im Notfall. Sie werden in eine Steckdose gesteckt und übernehmen die normale Stromversorgung. Wenn der Hauptstrom ausfällt, haben Sie immer noch Zugang zu Strom. Wiederaufladbare Batterien sind großartig, weil man sich keine Gedanken über das Auswechseln leerer Batterien machen muss.
Electroden
Die Anode und die Kathode sind die beiden Pole einer Batterie. Sie sind wichtig, denn ohne sie gibt es keinen Stromfluss.
Anoden und Kathoden sind in der Regel Metalle oder ein anderes Material, das Elektrizität gut leitet. Bleiplatten eignen sich zum Beispiel hervorragend als Anoden in Batterien. Zink eignet sich gut als Kathode.
Elektrolyt
Die Batterie selbst ist eine Ansammlung von Metallplatten, die durch einen Isolator getrennt sind. Diese Platten werden Elektroden genannt, weil sie wie kleine „Platten“ wirken, die Elektronen sammeln und sie in die chemische Reaktion schicken. Die Elektroden bestehen normalerweise aus Kupfer, Nickel, Aluminium, Zink oder Blei.
Ein Elektrolyt ist das, was das Ganze zum Funktionieren bringt. Es ist eine Flüssigkeit, die den Durchgang von positiv geladenen Ionen ermöglicht. Das ist wichtig, denn ohne Elektrolyt gäbe es nicht genug Leitfähigkeit, um Elektronen zu bewegen. Ohne einen Elektrolyt wäre die Batterie leer.
Wir verwenden einen Elektrolyten, um sicherzustellen, dass die Elektronen nicht einfach in den Weltraum abfließen. Wenn sie das täten, würde die Batterie ihre Fähigkeit verlieren, Energie zu speichern. Der Elektrolyt hält also alles zusammen.
Chemische Reaktionen
Die chemische Reaktion, die in Batterien abläuft, heißt Oxidation-Reduktion. Bei der Oxidation wird etwas zerlegt und in einfachere Bestandteile zerlegt. Wenn man etwas reduziert, wird es in der Regel kleiner und leichter. Die Reduktion findet normalerweise in Gegenwart von Sauerstoff statt.
Oxidationsmittel sind Chemikalien, die den gegenteiligen Prozess bewirken: Sie bauen Stoffe ab und vergrößern sie. Im Falle einer Batterie sind Oxidationsmittel Chemikalien wie Kaliumhydroxid, die mit Metallen wie Zink reagieren und Verbindungen wie Zinkoxid bilden. Diese Oxide werden als Kathoden bezeichnet.
Reduktionsmittel sind Chemikalien, die wie Katalysatoren wirken und den Reduktionsprozess beschleunigen. Sie werden häufig verwendet, weil sie nicht mit dem zu zersetzenden Metall reagieren. Ein Beispiel für einen Reduktionsmittel ist Schwefelsäure. Schwefelsäure reagiert mit Wasserstoffgas und erzeugt Wasserdampf. Wasserdampf tut nicht viel, außer zu verdampfen. Dabei werden jedoch die Wasserstoffatome mitgerissen, die andernfalls für den Abbau des Metalls verwendet würden. Zurück bleiben die Metallverbindung – das Oxid – und einige freie Protonen, die sich mit den Elektronen aus dem Metall verbinden und positiv geladene Teilchen, die Kationen, bilden.
Wenn die Elektronen die positive Elektrode erreichen, werden sie von den dortigen Kohlenstoffmolekülen eingefangen und bilden negativ geladene Teilchen, die sogenannten Anionen. So weit sieht alles ziemlich normal aus.
Aber jetzt kommt der eigentliche Clou. Wenn die Batterie vollständig geladen ist, sind die Anionen und Kationen ausgeglichen, und es fließt keine Ladung. Wenn die Batterie jedoch nicht ganz voll ist, fließt ein Teil der Anionen in den Elektrolyten. Solange noch genügend Anionen im Elektrolyt vorhanden sind, funktioniert die Batterie einwandfrei. Sobald die Anionen jedoch aufgebraucht sind, funktioniert die Batterie nicht mehr.
Aus diesem Grund verwenden die meisten modernen Batterien einen Separator, um zu verhindern, dass sich die Anionen mit den Kationen vermischen. Separatoren sind poröse Materialien, die die Anionen durchlassen, aber die Kationen daran hindern, sich zu vermischen.
Wenn Sie jemals eine Autobatterie gesehen haben, wissen Sie, wie wichtig eine gute Dichtung ist, damit die Anionen nicht auslaufen. Das Gehäuse einer Batterie ist so konzipiert, dass die Luft draußen bleibt, aber ein Separator verhindert, dass die Anionen entweichen.
Produktionszahlen für Batterien
Lithium-Ionen-Batterien werden sich in den nächsten Jahrzehnten zur dominierenden Energiespeicherlösung entwickeln, so ein Bericht von BNEF. Das Marktforschungsunternehmen geht davon aus, dass die weltweite Produktion von Lithium-Ionen-Batterien von heute rund 50 Gigawatt bis 2023 auf über 278 Gigawatt jährlich ansteigen wird.
Dieses Wachstum ist vor allem auf die sinkenden Kosten in Verbindung mit der wachsenden Nachfrage nach Elektrofahrzeugen und erneuerbarer Energieerzeugung zurückzuführen. Doch während die Kosten für Lithium-Ionen-Batterien seit 2010 drastisch gesunken sind, ist der Preis des Rohstoffs selbst relativ stabil geblieben. Zum Vergleich: Der Durchschnittspreis für Lithiumcarbonat, eine der Hauptkomponenten für die Herstellung von Batterien, fiel von 6.000 US-Dollar pro Tonne im Jahr 2011 auf knapp 4.500 US-Dollar im Jahr 2017. Dies deutet darauf hin, dass die Branche bald einen drastischen Anstieg des Angebots erleben könnte, auch wenn die Welt noch Wege finden muss, um große Mengen an Strom zu speichern, der von Windturbinen und Solarpanelen erzeugt wird.
Neben den sinkenden Kosten bieten Lithium-Ionen-Batterien auch Vorteile wie ihr geringes Gewicht und ihre hohe Temperaturbeständigkeit. Diese Eigenschaften bedeuten, dass sie ideal für die Speicherung von Energie sind, die durch intermittierende erneuerbare Energien wie Wind und Sonne erzeugt wird.
Häufig gestellte Fragen
Welches sind die wichtigsten Kategorien von Batteriechemikalien?
Batteriechemikalien können in drei Hauptkategorien eingeteilt werden: Elektrolyte für sekundäre Lithium-Ionen-Batterien, Elektrolyte für primäre Lithium-Batterien und Elektrolyte für Superkondensatoren. Jede Kategorie spielt eine entscheidende Rolle für die Leistung und Effizienz der verschiedenen Batterietypen.
Wozu dient der Elektrolyt in Lithium-Ionen-Batterien?
Der Elektrolyt in Lithium-Ionen-Batterien, der aus einem Lösungsmittel und einem Lithiumsalz besteht, ist für den Transport der Lithium-Ionen von entscheidender Bedeutung. Er ist das „Blut“ der Batterie und sorgt für eine hohe Spannung und spezifische Energie, was zur Gesamtleistung und den Vorteilen der Batterie beiträgt.
Welche Rolle spielt Jongia bei der Batterieproduktion?
Jongia liefert maßgeschneiderte Rührwerke für den Elektrolytproduktionsprozess in einer neuen Fabrik in Polen. Unsere Ausrüstung ist auf die besonderen Anforderungen der Elektrolytproduktion zugeschnitten und stärkt Jongias Ruf als wichtiger Akteur auf dem Markt der Batterieproduktion.
Was sind die Bestandteile einer Batterie?
Eine Batterie besteht normalerweise aus drei Teilen: der positiven Elektrode (Anode), der negativen Elektrode (Kathode) und der Elektrolytlösung. Diese Komponenten arbeiten zusammen, um den Stromfluss zu erleichtern, wenn sie an ein Gerät angeschlossen sind.
Wie werden sich die Lithium-Ionen-Batterien in Zukunft entwickeln?
Es wird prognostiziert, dass Lithium-Ionen-Batterien die Energiespeicherlösungen dominieren werden, wobei die weltweite Produktion erheblich steigen wird. Fortschritte in der Technologie und die wachsende Nachfrage nach Elektrofahrzeugen und erneuerbaren Energien werden dieses Wachstum vorantreiben und die Batterien effizienter und kostengünstiger machen.
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