Una cuestión de la dosificación correcta

Una cuestión de la dosificación correcta

ProMinent ofrece soluciones clave para el mercado de baterías

La demanda de baterías de ion-litio es alta y continuará creciendo, ya que estas baterías son fundamentales en áreas que van desde los smartphones hasta los autos eléctricos, que forman parte de nuestra vida diaria. A medida que aumenta su uso, también crece la necesidad de procesos óptimos de reciclaje, porque las baterías contienen materiales valiosos que deben reincorporarse al ciclo. Este será un tema muy importante en los próximos 10 a 15 años, cuando las baterías de los autos eléctricos actuales terminen su vida útil. En la fabricación del material de almacenamiento, es fundamental seguir una fórmula precisa y mantener un valor de pH correcto, que también es clave en el reciclaje de baterías y debe ajustarse de manera precisa y estable. Las bombas dosificadoras de ProMinent y la tecnología de medición y control de la empresa aseguran procesos de producción confiables. Para fabricar baterías, se necesitan acumuladores con alta densidad energética, gran resistencia a ciclos y larga duración. Entre los materiales más importantes que cumplen con estas características están los óxidos de litio-níquel-manganeso-cobalto, conocidos como NCM. Estos materiales permiten almacenar grandes cantidades de energía y aumentar la capacidad de la batería.

Bombas dosificadoras para parámetros óptimos en la producción de precursores

Para fabricar la mezcla de óxidos de litio-cobalto-níquel-manganeso, llamada precursor, que es un insumo para recubrir la lámina del cátodo, es súper importante cumplir con la fórmula exacta, porque de eso depende el rendimiento de la batería. Aquí, las bombas dosificadoras de ProMinent aseguran la precisión necesaria y destacan por su versatilidad para diferentes aplicaciones y tamaños, además de que pueden controlarse directamente con electrónica integrada o a través de un sistema BUS. Para la fabricación del precursor, según el volumen requerido, se usan las bombas dosificadoras de membrana magnética gamma/ X (hasta 45 l/h) y gamma/ XL (hasta 80 l/h), que se caracterizan, entre otras cosas, por su rápida respuesta. Para volúmenes hasta de 1,000 l/h, se recomiendan las bombas dosificadoras de membrana motorizadas de la familia sigma, que gracias a su membrana de seguridad multicapa patentada garantizan procesos muy seguros y un manejo muy cómodo. Para productos más viscosos o volúmenes grandes hasta 65,000 l/h, normalmente se eligen las bombas dosificadoras de tubo de ProMinent. Son autocebantes y no tienen problema con medios que liberan gases. Además, se manejan fácilmente gracias a sus procesos bien diseñados de cambio de tubo, y la precisión de dosificación es hasta de ±1 % según el medio.

Un valor de pH bien ajustado es clave

Además de la fórmula, las condiciones del proceso son el siguiente paso importante. La temperatura y un pH óptimamente ajustado determinan la calidad del producto final de la batería. Ajustando el pH, se logra que los componentes formen cristales juntos en la solución. “Los sistemas de medición y control, así como los sensores de pH de ProMinent, aseguran que el valor requerido se controle con exactitud y, si es necesario, se ajuste con bombas dosificadoras conectadas. Esto es importante porque el pH puede cambiar ligeramente debido a los productos de reacción. Entonces, se debe dosificar con precisión hidróxido de sodio y amoníaco para mantenerlo estable”, explica Bekir Bayraktar, director global de Power & Energy y proyectos en ProMinent. Los procesos fluyen sin problema gracias al medidor y controlador DULCOMETER de ProMinent, que con su tecnología robusta ayuda a mantener todos los parámetros dentro del rango correcto y es fácil de usar por su pantalla clara. Según la cantidad requerida, se conectan las bombas de membrana magnética gamma/ X o las bombas motorizadas sigma X. Los sensores de pH DULCOTEST conectados hacen posible la medición y control precisos y estables incluso en ambientes difíciles con suciedad y partículas suspendidas, además de resistir altas temperaturas y presiones. La precisión y reproducibilidad de las bombas ProMinent, combinadas con sensores y reguladores de pH de alta precisión, garantizan procesos de producción confiables. Como todo viene del mismo fabricante, los componentes se combinan fácil y perfectamente.

El cambio gradual del pH libera metales valiosos de baterías usadas

Además de la fabricación, también crece la necesidad de reciclar eficientemente las baterías de ion-litio. Se desarrollan procesos cada vez más eficientes para proteger recursos naturales y críticos, recuperar materias primas valiosas, reducir la dependencia de importaciones y minimizar la problemática disposición final. Además, hay que cumplir con requisitos legales cada vez más estrictos en reciclaje. El proceso hidrometalúrgico es considerado el mejor método para reciclar baterías usadas de ion-litio. El pH correcto es fundamental también aquí.

En este proceso complejo, primero se descargan las baterías, se desmontan manualmente, se trituran y las partes se separan. Mediante reacciones químicas donde se añaden sustancias para disolver materiales, se obtiene una masa negra que contiene materiales valiosos como níquel, manganeso, cobalto y litio. “Para separar estos metales en pasos químicos posteriores, es vital controlar con precisión el pH. Este se ajusta gradualmente con sustancias añadidas por bombas dosificadoras para disolver los metales en varias etapas como hidróxidos”, explica Bekir Bayraktar. ProMinent también provee aquí las soluciones adecuadas con bombas motorizadas de membrana sigma/ X y sensores correspondientes.

Datos clave

• Seguir la fórmula exacta es súper importante en la fabricación del precursor de cátodo porque afecta el rendimiento de la batería.
• Las bombas dosificadoras de ProMinent aseguran la precisión necesaria, son versátiles para diferentes aplicaciones y tamaños, y se pueden controlar directamente o por sistema BUS.
• Para productos grandes y viscosos desde 1,000 litros hasta 65,000 litros, la elección suele ser las bombas de tubo de ProMinent (precisión de hasta ±1 % según el medio).
• Ajustar y controlar el pH es vital en la fabricación y reciclaje de baterías de ion-litio. Los sistemas de medición y control de ProMinent aseguran procesos confiables.
• Excelente combinación: precisión en la dosificación y alta reproducibilidad de bombas duraderas junto con sensores y reguladores de alta precisión.
• Todo proviene de ProMinent, así que los componentes están perfectamente coordinados.

Más información disponible sobre bombas dosificadoras, bombas de tubo y tecnología de medición y control, además de sensores.