La tecnología de los compuestos de las baterías

El desarrollo y la fabricación de sistemas de pilas y baterías con alta densidad de energía son piezas importantes en el mosaico de respuestas a las tendencias globales y a los objetivos de sostenibilidad de la ONU, en los cuales la generación, el almacenamiento y el uso sostenibles y descentralizados de la energía tienen un papel clave.

En el proceso de búsqueda y hallazgo de combinaciones de sustancias y procedimientos acertados el tratamiento de materiales que actúan como conductores eléctricos es de gran relevancia. Uno de los requisitos comunes es el mezclado intensivo en la fase sólida y viscosa sin destruir la estructura de las cargas funcionales y de esta forma disminuir la conductividad. Otro requisito es el mantenimiento de los estrictos límites de temperatura.

Los conocimientos adquiridos durante décadas sobre el tratamiento de materiales conductores, los cuales también pueden darse a nanoescala (por ej. grafenos o diferentes variantes de nanotubos de carbono (NTC)) o que son utilizados en industrias alternativas, permiten a los diseñadores de procesos de BUSS encontrar soluciones a medida, evaluarlas y aplicarlas con éxito.

De esta manera es posible explotar todo el potencial de los sistemas continuos: condiciones de proceso uniformes, una estrecha distribución de los tiempos de permanencia, un constante control y aseguramiento del proceso, así como la integración de diversas etapas del procedimiento son algunas de las funciones aplicadas habitualmente.

Requisitos de compuestos

Esta combinación de experiencia en la técnica de procesamiento junto con las posibilidades específicas de la amasadora BUSS permite implementar soluciones sofisticadas. Grandes proporciones de aditivos conductores pueden ser distribuidas en varios puntos de alimentación. Los procesos de mezclado, que se inician inmediatamente a velocidades de cizallamiento moderadas y con las correspondientes fases de relajación, dan lugar a excelentes resultados distributivos de mezclado sin dañar la estructura interna de los materiales conductores y/o de los polímeros. A menudo, con menores proporciones de componentes conductores se pueden lograr las mismas características eléctricas, o bien mejores características utilizando las mismas proporciones. Como consecuencia se logra una mejor procesabilidad, gracias a la disminución de las viscosidades.

La libertad de diseño del sistema permite asimismo responder de manera específica al aumento de la viscosidad en las zonas de procesamiento a través de configuraciones determinadas para cada caso. Esto permite un control y una supervisión a medida de las condiciones del proceso. La dilatada experiencia en la técnica de procesamientos y la tecnología de preparación de compuestos de la amasadora convierten a BUSS en el líder en tecnología y el socio ideal en el desarrollo y la comercialización de soluciones de sistemas sostenibles.

Diseño típico de una instalación para la preparación de compuestos para baterías

Typical plant layout for processing of battery compounds

Los sistemas de preparación de compuestos BUSS ofrecen las siguientes ventajas específicas

  • Mezclado intensivo con menos energía específica
    Las amasadoras BUSS de varias aletas de última generación alcanzan un mayor efecto de mezclado con una menor entrada de energía específica. Esto es debido al incremento del número de ciclos de mezclado que está adaptado de forma óptima a cada una de las zonas del proceso. La energía necesaria se proporciona casi exclusivamente de forma mecánica (disipativa) como energía de cizallamiento.

  • Precise temperature control
    The BUSS compounding technology and the BUSS Kneader permits precise temperature control owing to controlled energy input and uniform, moderate shear rates, along with precise temperature monitoring by thermocouples mounted at relevant positions along the barrel in hollow-bored kneading pins surrounded by compound.

  • Mezclado distributivo intensivo
    La amasadora BUSS realiza un mezclado distributivo intensivo, gracias a la combinación del movimiento de rotación y de oscilación axial del husillo de mezcla y amasado que producen flujos de elongación, una gran cantidad de superficies de cizallamiento y un mezclado a lo largo de varios canales

  • Configuración flexible de la sección de procesamiento
    Los elementos del husillo, cubiertas de revestimiento y pernos de amasado son componentes que se pueden sustituir fácilmente, ya que la sección de proceso desplegable de la amasadora BUSS facilita el acceso a ellos. Todos estos elementos se pueden sustituir sin tener que desmontar la carcasa o el husillo.

  • Inyección de líquidos en cualquier posición de los pernos.
    Los pernos de inyección, que en la amasadora BUSS se pueden montar en cualquier posición a lo largo de la sección de proceso, permiten inyectar componentes líquidos directamente en el producto ya disperso y en la posición óptima para el proceso. El proceso de mezcla comienza inmediatamente sin manchar la pared de la carcasa y permite obtener la mezcla con una longitud de procesamiento lo más corta posible.

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Diseño típico de una instalación para la preparación de compuestos para baterías

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Buss Kneader series COMPEO