
Anlagen zur Batteriemassenproduktion
Individuelle Anlagenbau- und Mischlösungen für die innovative Herstellung von Batteriemassen
Sichere, effiziente und ressourcenschonende Produktion von Batteriemassen
Aufgrund unserer langjährigen Erfahrung mit sensiblen Schüttgütern und Rohstoffen wissen wir, dass die Herstellung von Batteriemasse anspruchsvoll ist. Abgestimmt auf Ihre Anwendung – unabhängig, ob im Nass- oder Trockenverfahren – erstellt Zeppelin Systems effiziente, ressourcenschonende und sichere Lösungen zur Herstellung von Batteriemasse. Von der Materialannahme der Rohstoffe oder deren Rezyklate über die Förderung und Lagerung bis hin zum Mischprozess und dem Dosieren in den Kalander. Ein zusätzliches Plus für Kunden: Zeppelin Systems verfügt über die notwendige technische Testumgebung, um unterschiedliche Maschineneinstellungen, Rezepturen und Parameter gemeinsam mit dem Kunden zu testen und zu optimieren. We Create Solutions!
Präzises Rohstoffhandling ist entscheidend
Prozesskompetenz setzt neue Maßstäbe
Zeppelin Systems bildet den ersten Schritt der Prozesskette „Batterieproduktion“ ab. Von der Materialannahme der Rohstoffe oder deren Rezyklate über die Förderung und Lagerung bis hin zum Mischprozess und dem Dosieren in den Kalander. Damit bieten unsere Anlagenkonzepte optimale Voraussetzungen für das Handling der sensiblen Stoffe und den wichtigen Mischprozess – alles aus einer Hand.

Testzentren für die sichere Herstellung von Batteriemassen
Zeppelin Systems betreibt drei Testzentren, in denen prozesskritische Verarbeitungsschritte erprobt und verbessert werden können. Hier können sowohl die Misch- und Anlagentechnik als auch der Mischprozess selbst auf Herz und Nieren geprüft und optimiert werden. Die Versuche werden dabei zum Teil direkt im industriellen Maßstab durchgeführt. Damit lassen sich Unsicherheiten im Scale-Up vermeiden.

Testreihen für Batteriematerialien
In unserem Testzentrum für Mischtechnik in Kassel werden z.B. Prozesse auf individuell konfigurierbaren Labormischern bis hin zum Produktionsmaßstab getestet und weiterentwickelt. So wurden z.B. Testreihen für verschiedene AAMs (anode active materials) und CAMs (cathode active materials) durchgeführt. Die Testreihen erfolgten mit LFP, NCA, NMC, SiC, SiOx sowie mit verschiedensten Graphiten und den unterschiedlichsten Bindern mit und für namhafte Kunden der Branche sowie internationalen Forschungseinrichtungen.

Rohstoffverhalten im Praxistest
Im Testzentrum in Friedrichshafen lässt sich das Verhalten verschiedenster Rohstoffe hinsichtlich Förderbarkeit, Fluidisierbarkeit, Zeitverfestigung, Austragsverhalten, Produkt- und/oder Partikelveränderungen etc. untersuchen. Aktuell entsteht hier ein eigenes Test-Setup, um speziell die Kalanderdosierung für verschiedene AAMs und CAMs-Mischungen für Zeppelin Systems Kunden zu testen. Im firmeneigenen Schüttgutlabor werden darüber hinaus unterschiedlichste Produktanalysen, wie Feuchtigkeitsmessung, Partikelgröße und -verteilung, Ermittlung der Schüttdichte sowie Scherversuche etc. durchgeführt. Dies ist die Basis für eine sichere, nachhaltige Batteriemasse-Produktion.
Prozesslösungen für die Batterieproduktion

Bedarfsgerecht lagern und austragen
Die sichere Materialzuführung und Lagerung von Rohstoffen spielt in der Batteriemasse-Herstellung eine wesentliche Rolle. Zeppelin Systems bietet eine umfassende Rohstofflogistik vom Sack über Fass und Big-Bags bis zur LKW-Entladung. Diese werden immer auf die spezifischen – auch abrasiven – Eigenschaften der Rohstoffe abgestimmt und ausgelegt. Unsere Anlagen werden gemäß den lokal gültigen Explosionsschutz-Richtlinien konzipiert. Sorgfältig auf die jeweilig vorgeschriebenen Arbeitsplatzgrenzwerte abgestimmte Containment-Konzepte gewährleisten einen optimalen Schutz der Bediener, auch bei toxischen Rohstoffen.
Mit unserer Smart Storage Solution sind Sie auch für Giga Factories gerüstet. So können wir einfach die benötigten Lagervolumina individuell auf Ihren Bedarf anpassen oder jederzeit erweitern und beugen so eventuellen Materialengpässen, etwa in Folge gestörter Lieferketten, vor.
Für die schnelle, effiziente Austragung ohne Brückenbildung und Anhaften sowie restlosem Entleeren aller Materialien können Sie sich auf unsere eigens entwickelten Austragshilfen verlassen.

Passgenau fördern
Wir analysieren die Schüttguteigenschaften Ihrer Produkte und entwickeln das optimale Förderverfahren für Ihre individuellen Anforderungen.
Unserer Technologien werden perfekt auf Ihren Anwendungsfall zugeschnitten, ob Flugförderung im Druck- oder Saugbetrieb, Sekundärluftförderung oder Dichtstromförderung. Ihr Bedarf entscheidet natürlich auch bei der Materialauswahl: So erhalten Sie bei uns neben Förderleitungen in Metallausführung auch Gummileitungen für die sichere Förderung von Produkten, die an metallischen Oberflächen anhaften können. Auch die Förderung von abrasiven Rohstoffen ist mit der richtigen Materialauswahl möglich.
Zur präzisen Förderung von Pulver und Granulaten mit Pulveranteil wurde das Saugfördergerät SFG konzipiert. Durch die großen Filterflächen mit guter Abreinigung werden pulverförmige Produkte besonders effizient gefördert. Das Gerät bietet eine sichere Vakuumförderung, ist in unterschiedlichen Förderleistungen und Batchgrößen verfügbar und überzeugt durch seine kompakte Bauweise. Es ist sowohl als Einzelgerät als auch in Sammel-Beschickungsanlagen einsetzbar.

Effektiv filtern
Ob aus Säcken, Big Bags oder Oktabins: Um eine möglichst staubfreie Zuführung der Rohmaterialien zu gewährleisten, setzen wir von Zeppelin Systems auf unsere selbst entwickelten Entstaubungssysteme oder arbeiten mit namhaften Filterherstellern zusammen. Damit können wir exakt auf Ihre Anforderungen reagieren und stets das passende Produkt auswählen. So vermeiden beispielsweise unsere Jetfilter mit automatischer Abreinigung ungewollten Materialverlust, indem sie den Filterinhalt wieder dem Prozess zurückführen und einen häufigen Filterwechsel überflüssig machen. Damit sparen Sie Wartungskosten und reduzieren Produktabfälle. Zudem garantieren unsere Safe Change-Konzepte, dass der Bediener nicht mit den toxischen und lungengängigen Rohstoffen in Berührung kommt.

Punktgenau wiegen und dosieren
Keine Toleranz in puncto Toleranz! Getreu diesem Motto haben wir von Zeppelin Systems maximal präzise Verwiege- und Dosiersysteme entwickelt. Je nach Anforderung kommen vollautomatische Kleinkomponentenanlagen mit höchster Genauigkeit im Grammbereich oder Hochleistungsverwiegesysteme für die Dosierung und Verwiegung schwer fließender Rohstoffe im Tonnenbereich zum Einsatz.
Unsere Dosiersysteme, -schnecken und Waagen erfüllen anspruchsvollste Kundenwünsche hinsichtlich Dosierleistung, Verwiegegenauigkeit und Wartungsfreundlichkeit. Dabei wird jeder einzelne Rohstoff mit der gewünschten Präzision eindosiert und zuverlässig ausgetragen. Hierfür stehen ergänzend umfangreiche mechanische Austragungshilfen wie Vibrationsböden bis hin zu pneumatischen Einrichtungen wie Belüftungstrichtern oder Fließbetten bereit.
Ganz entscheidend: Eine lückenlose Rückverfolgbarkeit (Traceability) der eingesetzten Rohstoffe, ein umfangreiches Monitoring der Prozessparameter sowie die präzise und korrekte Dosierung und Verwiegung aller Rohstoffe gemäß Rezepturvorgaben sichern die spätere Qualität der Elektrodenmasse und der Batteriezelle. Dies entscheidet über Performance und Langlebigkeit der zu bauenden Batteriezelle.

Batteriemassen innovativer mischen
Der Zeppelin Intensivmischer FM eignet sich ideal für die reproduzierbare und sichere Herstellung von Batteriemassen im Trocken- und Semitrockenmischverfahren. Hohe Drehzahlen, das Design des Mischwerkzeugs und die konstruktive Ausführung des Mischbehälters erreichen extrem hohe Scherraten. Diese ermöglichen eine hocheffiziente Dispergierung und Homogenisierung der Rohstoffe.
Durch unterschiedliche Prozessparameter (z.B. individuelle Scherraten, präzise regelbare Temperaturprofile etc.) können teils nanopartikuläre Leitadditive effektiv dispergiert und fein verteilt, Bindermaterialien gezielt aktiviert und auch fibrilliert werden. Wird auch noch die Partikelstruktur verändert, lässt sich zudem die Schütt- und Energiedichte erhöhen. Zusätzlich bietet der Intensivmischer FM von Zeppelin Systems einen individuellen Verschleißschutz, der auch bei abrasiven Rohstoffen eine lange Standzeit gewährleistet.

Präzises Dosieren von Flüssigkeiten
Zur präzisen Dosierung von Flüssigkeiten haben wir mit dem innovativen Liquid Dosing System (LDS) einen neuen Standard geschaffen. Damit lassen sich sowohl Flüssigkeiten mit niedriger als auch hoher Viskosität hoch genau dosieren und verwiegen. Das System garantiert höchste Betriebssicherheit und Verfügbarkeit – und das bei permanent gleichbleibender Qualität der Rezeptur und vollständiger Nachverfolgbarkeit der eingesetzten Rohstoffe. Da es sich um ein modulares System handelt, ist eine Nachrüstung in bestehende Anlagen und Anlagenerweiterungen problemlos möglich.

Dosiereinheit für die Kalanderbeschickung
Für die konstante Materialzuführung der Elektrodenmasse auf die Kalanderwalzen wurde eine spezielle Dosiereinheit mit Zuführschacht und kontinuierlicher Füllstandsüberwachung entwickelt. Der Schacht ist direkt mit der Kalanderwalze gekoppelt und kann sich linear mit der Walze bewegen. Da stets Material im Schacht vorgehalten wird, können die Kalanderwalzen nicht leerlaufen. Die spezielle Geometrie des Schachtes verhindert dabei eine Brückenbildung und die Linienlast auf die Walzen wird erheblich reduziert.
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Testen ist gut, Testen im Verhältnis 1:1 und unter Realbedingungen ist besser. Dafür haben wir in unserem Technikum Friedrichshafen die optimalen Voraussetzungen geschaffen: Auf Basis Ihrer Rezeptur und der gewünschten Durchsatzleistung ermitteln wir dort die für Ihre Bedürfnisse maßgeschneiderte Anlagentechnik - und testen das Gesamtsystem für Sie im Livebetrieb.
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Ihre Anlage soll vor allem eines: laufen und liefern. Dafür liefern wir Ihnen zuverlässigen, professionellen Service. Vertrauen Sie auf unser weltweites Servicenetzwerk mit bester Beratung und extrem schneller Ersatzteilversorgung für minimierte Stillstandszeiten. Bei Bedarf sind wir natürlich auch digital an Ihrer Seite: von der virtuellen Fehlersuche bis zur onlinegestützten Inbetriebnahme.
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