バッテリーシステム
用途

バッテリー電極用コンパウンド

蓄電池やバッテリーシステムの開発においては、持続可能で分散型のエネルギー生成、貯蔵、利用が重要な役割を果たします。

高エネルギー密度のバッテリーシステムの開発と実現は、世界的なトレンドや国連の持続可能性目標への対応において、重要な要素です。これらの目標では、持続可能で分散型のエネルギー生成、貯蔵、利用が鍵となります。目的にかなった材料の組み合わせやプロセスを見つける上で、アノードやカソード向けの導電性材料の取り扱いが非常に重要です。

典型的な用途

アノードおよび電極コンパウンドの製造においては、固体状態と粘性状態の両方で、機能性フィラーの構造を破壊せず、導電性を低下させないようにしながら、強力な混合を行うことが一般的な要件です。同時に、厳格な温度範囲を遵守することも、求められる場合があります。

導電性材料(グラフェンやカーボンナノチューブ(CNT)などのナノスケール材料、または他産業で使用される材料を含む)の取り扱いに関して、数十年にわたって蓄積された知識により、BUSSのプロセス開発担当者は、お客様に最適なソリューションを見つけ出し、評価し、確実に導入することが可能です。

これにより、連続式システムの真の可能性が最大限に引き出されます。均一なプロセス条件、狭い滞留時間分布、常時可能なプロセス制御と安全性の確保、そして多様な工程の統合は、一般的に活用される特長です。

電子産業向けの当社のサービスについて、さらに詳しくご紹介します。

メリット

BUSSコンパウンドシステムは、以下のような具体的なメリットを提供いたします。

最新世代の多翼式BUSSコンパウンド装置は、より高い混合効果を実現しながら、全体として低い比エネルギー投入量を達成します。これは、各プロセスゾーンに最適に調整された、より多くの混合サイクル数によるものです。エネルギーは、コンパウンドシステム内でほぼ専ら機械的(散逸的)にせん断エネルギーとして投入されます。

BUSSコ・ニーダーは、制御されたエネルギー投入と均一で穏やかなせん断速度により、正確な温度管理を実現します。また、プロセス部に沿った適切な位置に設置された、ポリマーに囲まれた中空の混練ピンに組み込まれた熱電対により、温度を監視します。

BUSS Ko-Kneter(コ・ニーダー)は、混練スクリューの回転と軸方向の動きが重なることで伸長流動を生み出します。これにより、多数のせん断表面が形成され、チャンネルを越えた混合が実現します。その結果、非常に優れた分散混合が保証されます。

スクリューエレメント、ライニングシェル、ニーディングピンは、簡単に交換可能な部品です。BUSSコ・ニーダーの開閉式プロセス部を開けるだけで、容易にアクセスできます。これらの部品はすべて、ハウジングやスクリューシャフトを取り外すことなく交換できます。

BUSSコ・ニーダーでは、プロセス部に沿った任意の位置に取り付け可能なインジェクションボルトにより、液状成分を最適な工程位置で、すでに分散された製品に直接注入できます。混合プロセスは、ケーシング壁での汚れ(スミアリング)がなく即座に開始され、最短の工程長での混合を実現します。

コンパウンドへの要件バッテリー電極コンパウンドについて

プロセス技術の専門知識とBUSSコ・ニーダーのシステム特性を組み合わせることで、高度なソリューションを実現できます。 導電性添加剤の高充填も、複数の供給箇所に分散して投入可能です。

適度なせん断速度とそれぞれの緩和フェーズにより、即座に混練が開始されます。これにより、導電性材料の内部構造を損なうことなく、優れた分散混合結果が得られます。

多くの場合、低い導電性成分の配合率で同等の電気特性を達成できるか、同じ配合率でより優れた特性が得られます。その結果、粘度が低くなるため、加工性が向上します。また、システムの設計自由度により、各プロセスゾーンで上昇する粘度に応じて、最適な構成を選択できます。

これにより、プロセス条件を最適に制御・管理することが可能です。幅広いプロセス技術の専門知識と、コ・ニーダーが採用するコンパウンド技術により、BUSSは持続可能なシステムソリューションの開発と商業化において、技術リーダーかつ理想的なパートナーとなっています。

典型的なプラントレイアウト

バッテリーペースト製造のための標準的なプラントレイアウト

COMPEO アノード・カソード材料コンパウンド用システムレイアウト

当社のCOMPEOコンパウンダーを使用して、電極用バッテリーコンパウンドを製造する際の、典型的なプラントレイアウトのセットアップについて詳しくご紹介します。

COMPEOコンパウンド装置をご紹介します。