Batterijen
Jarenlange ervaring en toepassingen op biologische basis stelden Jongia in staat om door te stoten naar de nieuwe en snelgroeiende markt van energie. Jongia’s roer- en mengapparatuur voldoet aan extreme criteria met betrekking tot emissiewaarden, asuitlijningstoleranties en rotatienauwkeurigheid.
Batterijchemicaliën met Jongia Mixing Technology!
Batterijchemicaliën kunnen worden gegroepeerd in drie hoofdcategorieën,
- elektrolyten voor secundaire lithium-ion batterijen,
- elektrolyten voor primaire lithium batterijen,
- elektrolyten voor super-capacitoren.
Als een van de vier essentiële bestanddelen van lithiumbatterijen (d.w.z. anode, kathode, scheider, elektrolyt) bestaan elektrolyten voor lithium-ionbatterijen uit oplosmiddel, lithiumzoutopgeloste stoffen en additieven.
Verantwoordelijk voor het transport van lithiumionen, wordt het beschouwd als het “bloed” van de batterij, waarbij het fungeert als een cruciale factor om hoge spanning, hoge specifieke energie en andere voordelen van lithium-ionbatterijen te waarborgen.
Elektrolyt voor een miljoen elektrische auto's
Een grote Chinese batterijfabrikant Een grote Chinese batterijfabrikant produceert al meer dan een eeuw elektrolyten, het hoofdbestanddeel van lithium-ionbatterijen. Tegenwoordig is het de populairste manier om elektrische auto’s en elektronische apparaten zoals smartphones, laptops, Bluetooth-koptelefoons en pacemakers van stroom te voorzien. Dergelijke batterijen presteren beter en zijn milieuvriendelijker en gebruiksvriendelijker: ze hebben een langere levensduur en hebben een hoge energiedichtheid…
Het belangrijkste doel van de elektrolytenproductiefaciliteit in Polen is de automarkt en in het bijzonder elektrische auto’s. Met deze nieuwe fabriek spelen Polen en vooral Srem een grote rol in de Europese productie van lithiumbatterijen voor elektrische auto’s. Jongia is aangewezen om de roeraars te leveren voor het elektrolytenproductieproces. Met een aantal roeraars die speciaal zijn gemaakt voor elk van de procestanks en uitgerust voor de elektrolytenproductie, heeft Jongia bewezen de juiste keuze te zijn voor roeraars in de markt voor elektrolytbatterijproductie!
Elementen mengen voor batterijproductie
Veelzijdige schroefmixer voor batterijproductie
De propeller is een werkpaard in de productie van elektrode-slurry in batterijen, waarbij het actieve materiaal, bindmiddel en geleidende additieven in uniforme suspensie wordt bewaard in slurrymengvaten. De axiale stroming voorkomt bezinking en zorgt voor een consistente verdeling van elk onderdeel door de batch. Energiezuinig en betrouwbaar, past het zich aan de viscositeitsveranderingen aan die typisch zijn voor batterijproductie zonder prestatieverlies.
Hoogcapaciteit hydroprop voor batterijproductie
De Hydroprop levert een uitstekende pompcapaciteit met minimale energie-inzet, waardoor het ideaal is voor grote slurrymengvaten bij de productie van batterijelektrode-slurry. Het zorgt voor een volledige tankvernieuwing, elimineert temperatuurgradiënten en houdt actief materiaal, bindmiddel en geleidende additieven in een stabiele, homogene toestand. Het gestroomlijnde ontwerp verlaagt de operationele kosten en ondersteunt tegelijkertijd continu, grootschalige batterijproductie.
High-flow hydrofoil voor batterijproductie
De hydrofoil genereert een axiale stroming met een hoog volume, waardoor het een krachtige oplossing is voor grote slurrymengvaten bij de productie van batterijelektrode-slurry. Het voorkomt thermische stratificatie en houdt actief materiaal, bindmiddel en geleidende additieven in gelijkmatige beweging met minimale turbulentie. Het geoptimaliseerde bladprofiel zet aandrijfvermogen efficiënt om in vloeistofbeweging, wat consistente homogenisatie op industriële schaal ondersteunt.
Versterkte hydrofoilpin voor veeleisende batterijproductie
De Hydrofoil Pin combineert bewezen hydrofoilprestaties met versterkte pennen voor sterkere substraten die voorkomen bij de productie van batterijelektrode-slurry. Het structurele ontwerp ondersteunt zones met hoge viskositeit en hoge vaste stoffen waar standaard impellers moeite kunnen hebben, vooral wanneer uniforme deeltjesdispersie zonder bezinking cruciaal wordt. Het levert betrouwbare menging waar actief materiaal, bindmiddel en geleidende additieven veeleisend zijn om te verwerken.
Betrouwbare axiale stroomturbine voor batterijproductie
De Axial Flow Turbine is een betrouwbare allrounder voor de productie van slurry in batterijelektroden, waardoor een gelijkmatige verdeling van warmte en additieven door de slurrymengvaten wordt gewaarborgd. Het voorkomt stilstaande zones en houdt actief materiaal, bindmiddel en geleidende additieven in constante beweging over het vat. Het kosteneffectieve, robuuste ontwerp maakt het een favoriete keuze voor stabiele, continue werking in batterijproductie.
Zware gelaste turbine voor batterijproductie
Gebouwd voor maximale duurzaamheid bij continue productie van batterijelektrode-slurry, elimineert deze gelaste turbine geschroefde verbindingen voor superieure mechanische integriteit. Het gladde profiel voorkomt ophoping van actief materiaal, bindmiddel en geleidende additieven en vereenvoudigt reiniging en onderhoud in slurrymengvaten. Het is de voorkeurskeuze voor industriële batterijproductie die lange onderhoudsintervallen en hoge betrouwbaarheid vereist.
Axiale stromingsturbinepin voor uitdagende batterijproductie
Aangepast voor de productie van elektrode-slurry in batterijen met vezelige materialen of een hoog vaststofgehalte, gebruikt deze turbine versterkte pennen om door uniforme deeltjesdispersie te snijden zonder te bezinken. Het onderhoudt een effectieve mengzone, zelfs wanneer de samenstelling van actief materiaal, bindmiddel en geleidende toevoegingen per batch varieert. Een essentieel element voor faciliteiten die inconsistente of veeleisende substraten hanteren bij batterijproductie.
Rushton Turbine voor intensieve batterijproductieverspreiding
De Rushton Turbine is de industriestandaard voor hoog-afschuiving gas-vloeistof werk bij de productie van batterijelektrode-slurry. Het blinkt uit in het dispergen van gassen, katalysatoren en additieven in actief materiaal, bindmiddel en geleidende additieven in slurrymengvaten, waardoor massatransport in elke fase wordt gemaximaliseerd. De voorkeur wanneer intensieve reactieomstandigheden en hoge vermogensinzet nodig zijn.
Concave turbine voor efficiënte gasmenging van batterijproductie
De Concave Turbine is een geavanceerde evolutie van het Rushton-ontwerp en levert verbeterde gasverwerking bij de productie van elektrode-slurry in batterijen. De holle bladen voorkomen gasoverstroming in slurrymengvaten en zorgen voor een stabiel stroomverbruik, zelfs bij hoge gasniveaus met actief materiaal, bindmiddel en geleidende additieven. Ideaal waar betrouwbare gas-vloeistofinteractie cruciaal is voor het procesresultaat.
Dispersieturbine voor batterijproductie-emulsies
De Dispersieturbine levert de hoog-afschuifmenging die nodig is om stabiele dispersies en emulsies te creëren bij de productie van batterijelektrode-slurry. Het breekt agglomeraten af en zorgt voor fijne deeltjesverdeling van actief materiaal, bindmiddel en geleidende additieven door de slurrymengvaten. Een sleutelelement bij het produceren van batterijen met consistente textuur en betrouwbare eindgebruiksprestaties.
Elementen mengen voor batterijproductie
Een batterij is een apparaat dat een lading vasthoudt. Hij bestaat uit drie onderdelen: de positieve elektrode (anode), negatieve elektrode (kathode) en een elektrolytoplossing. Als je bijvoorbeeld op een knop van een zaklamp drukt, stroomt er elektriciteit van de negatieve pool naar de positieve pool door de batterij en de lamp. Dit komt doordat de batterij chemicaliën bevat die elektronen van de negatieve kant naar de positieve kant laten bewegen. Daarnaast is er een elektrolytoplossing die de beweging van positief geladen natriumionen (Na+) van de negatieve naar de positieve kant mogelijk maakt. Zolang er genoeg energie in de batterij is opgeslagen, blijft er een elektrische stroom door de cel lopen.
De chemie achter een batterij is afhankelijk van het type reactie dat in de cel plaatsvindt. Er zijn vier hoofdtypen accuchemie: loodzuur, nikkel-cadmium, lithium-ion en zink-lucht. Elke chemische samenstelling van een accu heeft zijn eigen unieke kenmerken. Loodzuuraccu’s hebben bijvoorbeeld een lage capaciteit, hoge zelfontladingssnelheden en een slechte houdbaarheid. Lithium-ion-accu’s hebben daarentegen een zeer hoge specifieke capaciteit, een goede levensduur en een uitstekende veiligheid.
De chemie van een batterij
Een batterij is in feite iets heel eenvoudigs – gewoon een vat vol chemicaliën die elektronen opslaan. Als je de positieve pool van een batterij aansluit op iets dat elektronen wil afgeven, zoals een gloeilamp, maak je elektriciteit. En als je de negatieve pool van de batterij aansluit op iets dat elektronen nodig heeft, zoals een motor, maak je stroom.
Hoe werken batterijen dan? Nou, er zijn een paar verschillende soorten. Maar laten we beginnen met het eenvoudigste type – de single cell batterij. Dit zijn de apparaten die worden gebruikt in de meeste draagbare elektronische apparaten, zoals mobiele telefoons, laptops, tablets en camera’s. Ze bestaan uit één enkele elektrochemische cel.
Vervolgens hebben we de multi-cel batterij. Deze worden gebruikt in grotere apparaten die veel stroom verbruiken, zoals auto’s, boten en zelfs vliegtuigen. Ze bevatten meestal meerdere elektrochemische cellen die in serie aan elkaar zijn gekoppeld. Bijvoorbeeld, een auto kan zes 12V loodzuuraccu’s in serie hebben. Dit geeft ons 24 volt, genoeg om een kleine elektrische auto te laten werken.
Tot slot komen we bij de grote baas van alle batterijen – de oplaadbare batterij. Deze worden gebruikt om noodstroom te leveren in noodgevallen. Je steekt ze in een stopcontact, en ze nemen het over van je gewone 
Hoofdstroom. Als de hoofdstroom uitvalt, heb je nog steeds toegang tot elektriciteit.
Oplaadbare batterijen zijn geweldig omdat je je geen zorgen hoeft te maken over het vervangen van deEAD-batterijen.
Maar wat gebeurt er in een batterij? Dat gaan we uitzoeken.
Een batterij is in feite iets heel eenvoudigs – gewoon een vat vol chemicaliën die elektronen opslaan. Als je de positieve pool van een batterij aansluit op iets dat elektronen wil afgeven, zoals een gloeilamp, maak je elektriciteit. En als je de negatieve pool van de batterij aansluit op iets dat elektronen nodig heeft, zoals een motor, maak je stroom.
Hoe werken batterijen dan? Nou, er zijn een paar verschillende soorten. Maar laten we beginnen met het eenvoudigste type – de single cell batterij. Dit zijn de apparaten die worden gebruikt in de meeste draagbare elektronische apparaten, zoals mobiele telefoons, laptops, tablets en camera’s. Ze bestaan uit één enkele elektrochemische cel.
Vervolgens hebben we de multi-cel batterij. Deze worden gebruikt in grotere apparaten die veel stroom verbruiken, zoals auto’s, boten en zelfs vliegtuigen. Ze bevatten meestal meerdere elektrochemische cellen die in serie aan elkaar zijn gekoppeld. Bijvoorbeeld, een auto kan zes 12V loodzuuraccu’s in serie hebben. Dit geeft ons 24 volt, genoeg om een kleine elektrische auto te laten werken.
Tot slot komen we bij de grote vader van alle batterijen – de oplaadbare batterij. Deze worden gebruikt als noodstroomvoorziening. Je steekt ze in het stopcontact en ze nemen het over van je gewone stroomvoorziening. Als de hoofdstroom uitvalt, heb je nog steeds toegang tot elektriciteit. Oplaadbare batterijen zijn geweldig omdat je je geen zorgen hoeft te maken over het vervangen van lege batterijen.
Elektroden
De anode en kathode zijn de twee polen van een batterij. Ze zijn belangrijk omdat er zonder hen geen stroom zou zijn.
Anodes en kathodes zijn meestal metalen of een ander materiaal dat elektriciteit goed geleidt. Bladlood werkt bijvoorbeeld uitstekend als anode in batterijen. Zink werkt goed als kathode.
Elektrolyt
De batterij zelf bestaat uit een verzameling metalen platen die van elkaar gescheiden zijn door een isolator. Deze platen worden elektroden genoemd omdat ze fungeren als kleine “platen” die elektronen verzamelen en naar de chemische reactie sturen. Elektroden zijn meestal gemaakt van koper, nikkel, aluminium, zink of lood.
Een elektrolyt zorgt ervoor dat alles werkt. Het is een vloeistof die positief geladen ionen doorlaat. Dit is belangrijk omdat er zonder elektrolyt niet genoeg geleiding zou zijn om elektronen te verplaatsen. Zonder elektrolyt zou je een lege batterij krijgen.
We gebruiken een elektrolyt om ervoor te zorgen dat de elektronen niet zomaar de ruimte in vluchten. Als ze dat zouden doen, zou de batterij zijn vermogen om energie op te slaan verliezen. Dus de elektrolyt houdt alles bij elkaar.
Chemische reacties
De chemische reactie die in batterijen plaatsvindt, heet oxidatiereductie. Bij oxidatie wordt iets uit elkaar gehaald en gereduceerd tot eenvoudigere componenten. Vermindering maakt dingen meestal kleiner en lichter. Reductie vindt meestal plaats in aanwezigheid van zuurstof.
Oxiderende stoffen zijn chemische stoffen die het tegenovergestelde proces veroorzaken: ze breken stoffen af en maken ze groter. In het geval van een batterij zijn oxidatiemiddelen chemicaliën zoals kaliumhydroxide die reageren met metalen zoals zink om verbindingen zoals zinkoxide te vormen. Deze oxiden noemen we kathodes.
Reduceermiddelen zijn chemicaliën die werken als katalysatoren en het reductieproces versnellen. Ze worden vaak gebruikt omdat ze niet reageren met het metaal dat wordt afgebroken. Een voorbeeld van een reductiemiddel is zwavelzuur. Zwavelzuur reageert met waterstofgas om waterdamp te produceren. Waterdamp doet niet veel behalve verdampen. Maar als het dat doet, neemt het de waterstofatomen mee die anders het metaal zouden afbreken. Dit laat de metaalverbinding achter – het oxide – plus wat vrije protonen, die zich combineren met de elektronen die van het metaal afkomen om positief geladen deeltjes te vormen die kationen worden genoemd.
Wanneer de elektronen de positieve elektrode bereiken, worden ze gevangen door de koolstofmoleculen daar en vormen ze negatief geladen deeltjes die anionen worden genoemd. Tot zover ziet alles er vrij normaal uit.
Maar nu komen we bij waar het magische gebeurt. Als de batterij volledig is opgeladen, zijn de anionen en kationen in evenwicht en vloeit er geen lading. Als de batterij echter niet helemaal vol is, stromen sommige anionen in de elektrolyt. Zolang er nog genoeg anionen in de elektrolyt zitten, werkt de batterij prima. Maar als de anionen op zijn, werkt de batterij niet meer.
Daarom gebruiken de meeste moderne batterijen een separator om te voorkomen dat de anionen zich met de kationen vermengen. Scheiders zijn poreuze materialen die de anionen doorlaten maar voorkomen dat de kationen zich vermengen.
Als je ooit een autobatterij hebt gezien, weet je hoe belangrijk een goede afdichting is om te voorkomen dat de anionen naar buiten lekken. De behuizing van een batterij is ontworpen om lucht buiten te houden, maar een separator voorkomt dat de anionen ontsnappen.
Productiecijfers batterijen
Lithium-ion batterijen zijn klaar om de dominante oplossing voor energieopslag te worden in de komende decennia, volgens een rapport gepubliceerd door BNEF. Het marktonderzoeksbureau verwacht dat de wereldwijde productie van lithium-ion batterijen zal groeien van ongeveer 50 gigawatt nu tot meer dan 278 gigawatt per jaar in 2023.
Deze groei wordt grotendeels gedreven door dalende kosten, in combinatie met een groeiende vraag naar elektrische voertuigen en hernieuwbare energieopwekking. Maar terwijl de kosten van lithium-ionbatterijen sinds 2010 drastisch zijn gedaald, is de prijs van de grondstof zelf relatief stabiel gebleven. Om dit in perspectief te plaatsen: de gemiddelde prijs van lithiumcarbonaat, een van de belangrijkste componenten die wordt gebruikt om batterijen te maken, daalde van $6.000 per ton in 2011 tot iets minder dan $4.500 in 2017. Dit suggereert dat de industrie binnenkort een dramatische toename van het aanbod zou kunnen zien, ook al moet de wereld nog steeds manieren vinden om grote hoeveelheden elektriciteit op te slaan die wordt opgewekt door windturbines en zonnepanelen.
Naast de dalende kosten bieden lithium-ion batterijen ook voordelen zoals het feit dat ze licht zijn en bestand tegen hoge temperaturen. Deze eigenschappen betekenen dat ze ideaal zijn voor het opslaan van energie die wordt geproduceerd door intermitterende hernieuwbare energiebronnen zoals wind en zon.
Veelgestelde vragen
Wat zijn de belangrijkste categorieën batterijchemicaliën?
Batterijchemicaliën kunnen worden onderverdeeld in drie hoofdcategorieën: elektrolyten voor secundaire lithium-ionbatterijen, elektrolyten voor primaire lithiumbatterijen en elektrolyten voor supercondensatoren. Elke categorie speelt een cruciale rol in de prestaties en efficiëntie van verschillende soorten batterijen.
Waarvoor dient de elektrolyt in lithium-ionbatterijen?
De elektrolyt in lithium-ion-accu’s, bestaande uit een oplosmiddel en lithiumzout, is van vitaal belang voor het transport van lithiumionen. Het fungeert als het “bloed” van de batterij en zorgt voor een hoge spanning en specifieke energie, wat bijdraagt aan de algehele prestaties en voordelen van de batterij.
Welke rol speelt Jongia in de batterijproductie?
Jongia levert op maat gemaakte roerwerken voor het elektrolytproductieproces in een nieuwe fabriek in Polen. Onze apparatuur is ontworpen om te voldoen aan de unieke behoeften van elektrolytproductie en versterkt Jongia’s reputatie als belangrijke speler in de batterijproductiemarkt.
Wat zijn de onderdelen van een batterij?
Een batterij bestaat meestal uit drie onderdelen: de positieve elektrode (anode), negatieve elektrode (kathode) en elektrolytoplossing. Deze onderdelen werken samen om de elektriciteitsstroom te vergemakkelijken wanneer ze op een apparaat worden aangesloten.
Hoe zullen lithium-ion batterijen zich naar verwachting ontwikkelen in de toekomst?
Lithium-ion-accu’s zullen naar verwachting de oplossingen voor energieopslag domineren, waarbij de wereldwijde productie aanzienlijk zal toenemen. Technologische vooruitgang en de groeiende vraag naar elektrische voertuigen en hernieuwbare energie zullen deze groei stimuleren, waardoor accu’s efficiënter en kosteneffectiever worden.
Energie - Contacten
