押出混練技術とレオロジーがバッテリー製造を後押し

原材料から最終的なバッテリーセルに至る多段階のプロセスにおいて、二軸スクリューエクストルーダーの利用は、電極材料（電極スラリー）の製造での重要なステップの改善を可能にします。

一般に電極スラリーの生産は、攪拌容器内での活物質、カーボンブラック、溶媒、バインダー、添加剤のバッチ混合で行われています。このプロセスは労働集約的であり、バッチ間の変動リスクが附随し、また洗浄作業に伴う生産のダウンタイムも生じます。

二軸スクリューコンパウンディングであれば、材料のせん断、熱伝達、材料供給、滞留時間を正確に制御することで生産プロセスを連続化できます。二軸スクリューエクストルージョンプロセスは、再現性を高め、洗浄時間を短縮し、材料と労働の効率を向上させます。

二軸スクリューエクストルーダーの分散性と分配性に優れた混合機能は、ディゾルバーなどのバッチ混合と比較して、より高度なカソードペーストの均質化を可能にします。ここに秘められているのは、最終的な材料特性の改善の可能性です。

© 画像提供：University of Braunschweig、IPAT、Mr. Mattis Batzer

プロセス開発での最優先事項は、汎用性と操作性です。湿気に敏感な材料については、多くの場合、人体に有害な溶媒とともに、不活性雰囲気下での電極製造を行う必要があります。したがって重要となるのが、グローブボックスなどの密閉エリア内部ですべての装置を操作できることですが、その際に装置の機能性を損なってはいけません。

当社の提供するラボおよびパイロットスケールのエクストルーダーは、バッテリー開発分野の多くのアカデミアおよび産業市場の研究者によって世界中で使用されています。当社のソリューションには以下の特長があります：

• 小さい据付必要面積 — Thermo Scientific Energy 11二軸スクリューコンパウンダーは、生産用エクストルーダーのすべての機能を備えていながら、ラボサイズの小型ユニット化が施されており、安全作業台やグローブボックスの限られたスペースに収まります。
• 堅牢性 — すべての電子機器がコンパクトなユニットに収納されており、不活性雰囲気下でのオペレーションで最高の性能を発揮します。
• 分割と取り外し可能なバレル設計 — 狭いスペースでも開閉は簡単です。徹底的なクリーニングが可能で、デッドスペースを残しません。すべての接触部品は交換が簡単で、同一機器で異なるアプリケーションを実行する際のクロスコンタミネーションを防止できます。
• セグメント化したスクリュー設計 — 特定のアプリケーションニーズに合わせたミキシング動作のカスタマイズが簡単にできます。
• 汎用性 — 造粒、フィルムダイと巻取、ドライスラリー用フェイスカットペレタイザー、スラリープロセス用各種ダイなどの広範なアクセサリーにより、さまざまなアプリケーションに対応できます。