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Ventillösungen für Lithium-Batterie-Slurry-Transfersysteme: Bewältigung von Material- und Prozessherausforderungen

2026-06-15 13:21:22
Ventillösungen für Lithium-Batterie-Slurry-Transfersysteme: Bewältigung von Material- und Prozessherausforderungen

Das explosive Wachstum der weltweiten Elektrofahrzeug- und Energiespeicher-Märkte hat eine steigende Nachfrage nach Hochleistungs-Fluidsteuerungsausrüstung in der Lithium-Ionen-Batterieproduktion hervorgerufen. Die Elektroden-Suspension – das entscheidende Zwischenmaterial bei der Zellherstellung – stellt Ventilingenieure vor eine einzigartige Kombination von Herausforderungen: extreme Viskosität, hochgradig abrasive suspendierte Feststoffe sowie strenge Anforderungen an die Prozesssteuerung.

Die Elektroden-Suspension für Lithium-Batterien besteht aus einer Suspension aktiver Materialien (Lithium-Eisenphosphat, NCM oder NCA), leitfähigen Zusatzstoffen (Ruß, Graphen) und einem Bindemittel, das in einem Lösungsmittel (üblicherweise NMP – N-Methyl-2-pyrrolidon) gelöst ist. Die Viskosität liegt typischerweise zwischen 2.000 und 30.000 mPa·s, und die Mischung enthält zahlreiche harte Partikel im Mikrometerbereich, die zu erheblichem erosivem Verschleiß an den inneren Rohrleitungsoberflächen und den Dichtflächen der Ventile führen.

Bei der Ventilauswahl für den Einsatz mit Batterieschlamm müssen mehrere spezifische Anforderungen berücksichtigt werden: Die Strömungspfade müssen glatt und frei von Toträumen sein, um eine Sedimentation des Schlammes und eine Verstopfung der Rohrleitungen zu verhindern; die inneren Bohrungsdurchmesser müssen ausreichend groß sein und dürfen keine plötzlichen Einschränkungen aufweisen, die die sorgfältig eingestellten rheologischen Eigenschaften des Schlammes beeinträchtigen könnten; zudem müssen die Dichtungswerkstoffe sowohl eine hohe Verschleißfestigkeit als auch chemische Beständigkeit gegenüber dem NMP-Lösungsmittel aufweisen.

AVM erkennt diese sich abzeichnende Marktchance. Die hygienischen Kugelventile und Schmetterlingsventile des Unternehmens – mit totraumfreier Geometrie, vollständig durchgehender Bohrung (Full-Bore-Konstruktion) und hochwertiger Oberflächenveredelung – wurden bereits erfolgreich in mehreren Projekten für neue Energiespeicherbatterien eingesetzt. Die Konstruktion aus Edelstahl 316L mit innenseitig polierten Flächen (Ra < 0,4 µm) verlangsamt Ablagerung von Partikeln und Verschleißentwicklung deutlich.

 

 

AVM stellte auf der 17. China International Battery Fair im Jahr 2025 fluidtechnische Lösungen vor, die speziell für den Sektor der neuen Energien entwickelt wurden. Das Motto der Messe – „Die Welt verbinden, Grün stärken, die Zukunft antreiben“ – unterstrich die enorme Nachfrage nach Ausrüstung durch die Revolution in der Batterietechnologie entlang der Wertschöpfungskette.

Slurry-Systemventile werden üblicherweise pneumatisch betätigt, um eine schnelle Reaktionszeit und eine nahtlose Integration in Automatisierungssysteme zu gewährleisten. Zudem unterscheiden sich die Reinigungsverfahren grundsätzlich von den CIP-Verfahren (Cleaning-in-Place) der Lebensmittel- und Pharmabranche: Da NMP flüchtig und toxisch ist, erfolgt die Reinigung von Slurry-Systemen mittels Lösungsmittel-Spülung statt mit wässrigen CIP-Verfahren – was zusätzliche Anforderungen an die Materialverträglichkeit der Ventilkonstruktion stellt.

Für Batteriehersteller ist die Auswahl eines Ventillieferanten mit ISO-9001-Zertifizierung, einem umfassenden Produktsortiment und nachgewiesenen Anwendungsreferenzen entscheidend, um die Zuverlässigkeit von Slurry-Systemen sicherzustellen. AVMs langjährige Erfahrung in der hygienischen Fluidsteuerung sowie das Engagement für kontinuierliche Innovation positionieren das Unternehmen als immer leistungsfähigeren Partner für Kunden der New-Energy-Branche.

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