Herstellung von Pasten und Slurries

Die Dispergierung und Herstellung von Pasten ist ein entscheidender Schritt in zahlreichen Industriezweigen, darunter die Herstellung von Farben und Lacken, Beschichtungen, pharmazeutischen oder kosmetischen Produkten oder auch in der lebensmittelverarbeitenden Industrie. Die effektive Dispergierung gewährleistet die gleichmäßige Verteilung von Partikeln und Komponenten in der Paste, was zu einer verbesserten Qualität und Leistung führt. Alle Bestandteile müssen sorgfältig aufeinander abgestimmt sein, damit eine optimale Mischung und Homogenisierung erreicht wird. Je feiner die Partikelgrößenverteilung desto großer ist die Stabilität der Pasten.

Um diesen Prozess zu optimieren, kommen moderne Dispergier- und Messtechnik zum Einsatz. Von Dissolverrührern und Planetenmischern bis hin zu Intensivmischern und Inline-Dispergierern gibt es eine Vielzahl von Lösungen, die auf die individuellen Anforderungen und Produktionsmaßstäbe zugeschnitten sind. Durch den Einsatz solcher hochmoderner Dispergiertechnik können nicht nur die gewünschten rheologischen Eigenschaften der Paste erreicht, sondern auch Energie- und Zeitaufwand minimiert werden.

Unser erfahrenes Team analysiert für Sie die spezifischen Anforderungen und entwickelt die optimale Dispergierstrategie für Ihre Paste und Anwendung. 

Optimierte Slurries für Energiespeicher

Die Herstellung von Elektroden für Energiespeicher erfordert die präzise Abstimmung von Aktivmaterial, Leitruß und Binder, die üblicherweise in pulverförmiger Form vorliegen. Um diese Bestandteile zu einer flüssigen Elektrodenpaste (Slurry) zu vereinen, ist eine gründliche Dispergierung und Homogenisierung unerlässlich.

Eine effektive Dispergierung gewährleistet, dass die Komponenten in der Slurry gleichmäßig verteilt sind und minimiert den Bedarf an Zusatzstoffen, die die Eigenschaften der Elektrode negativ beeinflussen könnten. Durch die Dispergierung werden wichtige Eigenschaften wie die erforderliche Elektrodendicke, elektrische Leitfähigkeit und insbesondere die Haftung der Elektrode auf dem Substrat beeinflusst. Um den Herstellungsprozess zu optimieren, setzen wir hochmoderne Dispergier- und Messtechnik ein und untersuchen sowohl die Eigenschaften der Paste (elektrische und elektrochemische Eigenschaften, Partikelgrößenverteilung, Feststoffgehalt und Rheologie) als auch relevante Prozessparameter (wirkende Scherkraft und Energieeintrag).

Vernetzung und Digitalisierung

Digitale Datenerfassung und Inline-Qualitätskontrolle mittels Machine Learning beim kontinuierlichen Herstellungsprozess von Pasten und Slurries

Datenanalyse und KI-Lösungen optimieren bestehende Dispergierprozesse

Die Datenanalyse eines Dispergierprozesses verbessert nicht nur die Dispersion, die zur Fertigung von Batteriezellen gebraucht wird, sie hilft vor allem dabei, den Ausschuss erheblich zu reduzieren.

Anhand der erfassten Prozess- und Qualitätsdaten können Ursache-Wirkungszusammenhänge untersucht und das Verständnis über Auswirkungen auf den Prozess und die Qualität der Dispersion verbessert werden. Die gewonnenen Erkenntnisse werden bei der Entwicklung und Umsetzung von KI-Lösungen genutzt. Diese wiederum erfassen automatisch die Prozessparameter und die tatsächliche Qualität in Echtzeit, führen eine Bewertung durch und erstellen Empfehlung der Prozessparameter an den Bediener zur Erreichung einer optimalen Qualität im Dispergierprozess.

Das Fraunhofer IPA berät und unterstützt Unternehmen bei der Vernetzung von Produktionsanlagen und Qualitätsgeräten, der Digitalisierung des Dispergierprozesses, der Implementierung von KI-basierten Lösungen und bei der Optimierung des Gesamtprozesses.

Kontaktieren Sie uns, um mehr zu den Möglichkeiten der Digitalisierung und Optimierung im Dispergierprozess zu erfahren.