Producción de baterías y materiales activos
A medida que la demanda de baterías siga aumentando, en los próximos años surgirán y se comercializarán nuevas composiciones químicas y métodos de producción para las baterías. Una constante en la producción de baterías y materiales activos es la necesidad de una transferencia de calor y una separación eficientes.
Alfa Laval te ayuda a conseguir:
- Mayor recuperación del producto
- Pureza optimizada del producto
- Mayor eficiencia energética
- Gestión sostenible del agua
Impulsar la circularidad en la producción de materiales activos y baterías
Desde la cristalización del producto hasta el tratamiento de aguas residuales y la eliminación de impurezas, Alfa Laval cuenta con equipos para toda la cadena de valor que pueden mejorar los procesos en las gigafábricas y en las instalaciones especializadas en materiales activos para cátodos (CAM). A través de la colaboración, Alfa Laval puede aportar tanto tecnologías líderes a nivel mundial como conocimientos técnicos sobre procesos para mejorar los procesos y reducir el uso de recursos.
En la producción de CAM, los sistemas de evaporación de Alfa Laval son ideales para la cristalización de productos y subproductos de litio, mientras que sus soluciones de separación centrífuga destacan por su capacidad para eliminar impurezas o separar cristales de soluciones líquidas.
Además, dado que la producción de baterías de iones de calcio-magnesio (CAM) y los procesos de fabricación de las gigafábricas generan grandes cantidades de aguas residuales, es fundamental contar con un sistema de tratamiento de aguas residuales energéticamente eficiente para reducir los costes y el impacto medioambiental. La tecnología de descarga líquida cero (ZLD) de Alfa Laval minimiza el peso y el volumen de los residuos, lo que permite reutilizar el agua. Este proceso suele permitir la recuperación de materiales valiosos que, de otro modo, se perderían, lo que mejora tanto la sostenibilidad como la eficiencia en la fabricación de baterías.
Resumen del proceso
La producción de material activo de cátodo (CAM) para baterías de iones de litio implica varios pasos clave: se comienza con la preparación de la materia prima, en la que se procesan sulfatos, hidróxidos o carbonatos metálicos; a continuación, se forma el precursor mediante coprecipitación o reacciones en estado sólido; se mezcla y se muele con compuestos de litio; calcinación o sinterización a alta temperatura para lograr la estructura cristalina deseada; purificación y molienda para refinar el tamaño de las partículas; y, por último, recubrimiento y calandrado para formar una pasta de electrodo que se aplica a un colector de corriente. Este proceso de múltiples pasos garantiza que el CAM tenga las propiedades electroquímicas necesarias para un rendimiento eficiente de la batería y requiere varios pasos de separación y una transferencia de calor eficiente.
En una gigafábrica, la producción de celdas de baterías de iones de litio implica varios procesos clave: la fabricación de electrodos, en la que se mezclan, recubren y secan los materiales del ánodo y el cátodo; el montaje de las celdas, que incluye el apilamiento o bobinado de los electrodos con separadores y su llenado con electrolito; y el acabado de las celdas, que consiste en el sellado, el envejecimiento y las pruebas de las celdas para garantizar su calidad. Tanto en la fabricación de electrodos como en el montaje y el acabado de las celdas, es necesaria una transferencia de calor eficiente. Tras el control de calidad, el embalaje y la logística, el agua utilizada en las distintas fases de producción debe ser tratada para minimizar el impacto medioambiental. Alfa Laval contribuye a ello ofreciendo tecnologías de evaporación y ZLD para cerrar el ciclo y reciclar la mayor cantidad de agua posible de vuelta al proceso. Este enfoque integral garantiza una fabricación de baterías eficiente y sostenible.
Cero vertidos de líquidos
Los sistemas Zero Liquid Discharge (ZLD) de Alfa Laval son soluciones robustas y compactas que se utilizan tanto en el proceso principal, como cristalizadores, como en el flujo de aguas residuales para minimizar el vertido de líquidos.
Esto es posible gracias a la Evaporador AlfaFlash eso es lo fundamental de este sistema. Incluso cuando es necesario eliminar el líquido de proceso (o el agua) al máximo nivel, Alfa Laval ZLD ofrece resultados energéticamente eficientes en un espacio más reducido que las tecnologías de la competencia.
Evaporación
Los evaporadores de Alfa Laval son sistemas térmicos de alta eficiencia que se han optimizado para concentrar líquidos de proceso de forma económica, al tiempo que preservan la calidad del producto final. Esto suele ser habitual en corrientes de reciclaje en las que la concentración de los compuestos deseados es muy baja.
Heat transfer
Alfa Laval ofrece una amplia gama de intercambiadores de calor de placas con juntas y soldados que se caracterizan por su gran eficiencia, su diseño compacto y su flexibilidad.
Centrífugas decantadoras
Las centrifugadoras de decantador permiten una separación eficaz entre sólidos y líquidos, lo cual es fundamental para eliminar las impurezas en los procesos de refinado de minerales y para separar y recuperar el producto final.
Las centrifugadoras de decantación también desempeñan un papel fundamental en el tratamiento de las aguas residuales, ya que contribuyen a la recuperación y la reutilización del agua y otros materiales esenciales.
Separadores de discos apilados
Los separadores de discos son equipos fiables y altamente eficientes que pueden utilizarse tanto para la separación sólido-líquido —como etapa de refinado tras la separación principal— como para la separación líquido-líquido, necesaria para llevar a cabo con éxito la extracción con disolventes.