Bredel 65 pompen elimineren problemen met AODD pompen bij grote fabrikant van lithium batterijen

• Toenemende viscositeit tijdens het proces zorgde voor problemen met opbrengst van AODD pompen
• Slijtage van de kogel/zittingen resulteerde in lekkage
• Bredel 65 slangenpompen losten beide problemen op en zorgden voor constante efficiëntie

Bredel 65 slangenpompen van Watson-Marlow Fluid Technology Group geven nu constante efficiëntie bij het kogelmalen in een Chinese batterijfabriek die grote volumes produceert. Voorheen kwam het kogelmalen in de problemen door een slecht presterende AODD (luchtbediende dubbele membraanpomp) die werd gebruikt voor de recirculatie van hoogviskeuze slurry. Verminderde doorstroming/efficiëntie en lekken bleken de oorzaak van productieverstoringen bij het bedrijf wat jaarlijks ca. 200 miljoen batterijen produceert voor plaatsing achter in een voertuig. Voor rond de helft daarvan wordt lithium-ijzerfosfaat (LiFePo4) materiaaltechnologie gebruikt. De AODD pompen zijn nu vervangen door de Bredel 65-modellen, die optimale prestaties leveren zonder de minste slijtageproblemen.

Uitdagingen van een sector

Recente aankondigingen van autofabrikanten - waaronder BMW en Volkswagen - om elektrische voertuigen te ontwikkelen veroorzaken een ongekende toename van de vraag naar lithium-ion batterijen.

De daadwerkelijke wereldwijde behoefte aan batterijproductie zal in 2021 verdubbelen, terwijl de vraag naar lithium-ionopslag in 2040 naar verwachting vertienvoudigd zal zijn. Een groot deel van de extra vraag zal terecht komen in China, waar 55% van de wereldproductie van lithium-ion batterijen al plaats vindt. Dit cijfer zal naar verwachting in 2021 toenemen tot 65%, zo meldt Bloomberg New Energy Finance, tegen de tijd dat de grootste fabrieken naar verwachting een indrukwekkende capaciteit van 120 gigawatt per jaar zullen hebben.

Vanwege hun lange levensduur, indrukwekkende vermogensdichtheid en inherente veiligheid worden LiFePo4 (beter bekend als LFP) accu's steeds meer gebruikt in toepassingen zoals elektrische auto's en motorfietsen, en tuin- en veiligheidsverlichting op zonne-energie. De huidige stand van productietechniek is kogelmalen waarbij poeders onderling worden vermalen. Dat is nodig om de fijne, uniforme dispersie van deeltjes te krijgen die niet kan worden bereikt met meer conventionele poedermetallurgie-methoden.

Bredel 65-slangenpompen losten beide problemen op en zorgden voor een constante efficiëntie

Probleem van de klant

De kogelmolen in de batterijfabriek in China moet LiFePo4 vermalen tot micron-niveaus, waarbij de slurry gedurende 72 uur wordt gerecirculeerd. Tot voor kort vertrouwde het proces op AODD pompen, maar doordat de viscositeit van de slurry tijdens het malen op kan lopen tot 5.000 CP, waren verminderde opbrengst en lagere efficiëntie de ongewenste gevolgen.

Een ander probleem in de fabriek die in 2001 werd gebouwd en waar ongeveer 150 mensen werken, bleek de abrasieve eigenschap van de slurry te zijn die ongeveer 10-15% vaste stoffen in water bevat aan het begin van het proces. Als gevolg daarvan veroorzaakte slijtage aan de kogel/zittingen in de AODD pompen lekkage, wat leidde tot stilstand en reparaties, en de kosten die daarmee gepaard gaan.

De oplossing die efficiëntie optimaliseert

Daarentegen is er met de omschakeling naar Bredel 65 slangenpompen geen vermindering van de pompcapaciteit gebleken, wat zorgt voor een constante efficiëntie van de productiecyclus. Bredel pompen hebben geen last van de viscositeit van slurry, een doorslaggevend voordeel in een sector waar de vraag naar lithium-ion batterijen naar verwachting de komende vijf jaar zal exploderen. De pompen draaien met 20 tpm in volcontinu bedrijf als onderdeel van een computergestuurd proces. Er is een positieve drukhoogte aan de aanzuigzijde van de pompen, terwijl de persdruk maximaal 3 bar bedraagt.

Het unieke direct gekoppelde ontwerp van Bredel heavy duty slangenpompen combineert de kleine opstelplaats van close-coupled pompen met de betrouwbaarheid en eenvoud van long-coupled pompen. Bredel-pompen maken gebruik van zware lagers in de pomprotor, waardoor overhangende belasting wordt geëlimineerd, terwijl de ultracompacte tandwielen met een hoog koppel direct op het pomphuis zijn uitgelijnd en volledig worden beschermd door een innovatieve bufferzone.

Andere belangrijke kenmerken van Bredel pompen zijn de aanzuighoogte tot 9,14 m en de mogelijkheden voor drooglopen en zelfaanzuiging. Bovendien zijn ze ideaal voor producten met een hoge viscositeit en behandelen ze probleemloos abrasieve slurry's. En heel belangrijk, er zijn geen afdichtingen, terugslagkleppen, membranen, drukringen, ondergedompelde rotoren, stators of zuigers die kunnen verstoppen, lekken of corroderen, of die vervangen moeten worden.

Uiteindelijk stellen de stabiliteit van de opbrengst en de lange onderhoudsintervallen van Bredel pompen batterijfabrieken in staat om aan de geplande productieschema's te voldoen.

Bredel slangenpompen