Entwicklungsprojekt Valibat - Verfahren zur Herstellung von Aktivkomponenten für Lithium-Ionen-Batterien
Aufgabenstellung
Für ein Forschungsprojekt sollte ein modulares und flexibles Verfahrens- und Anlagenkonzept entwickelt werden. Dabei sollen Metallfolien mit Elektrodenmaterial beschichtet werden, um Lithium-Ionen-Batterien herzustellen. Je nachdem, ob Kathode oder Anode produziert werden, wird als Trägermaterial Aluminium oder Kupfer verwendet. Mehrere Kompetenzfelder wurden hierfür benötigt: Werkstoffeigenschaften, Beschichtungsverfahren, Maschinenbau, Trocknungsprozess und Kalandrierung. Die einzelnen Kompetenzen wurden durch die Projektpartner Fraunhofer IKTS, Suchy Textilmaschinenbau, Tridelta Thermprozess und unsere Tochter mkf GmbH eingebracht.
Lösung von mk
Das Projektteam entwickelte gießfähige Elektrodenmaterialien und eine funktionsfähige, modulare Beschichtungsanlage, auf der Metallfolien mit fließfähigen Elektrodenmaterialien von Rolle zu Rolle beschichtet werden können. Die Metallfolien werden von einem Coil abgewickelt, beschichtet, durchlaufen einen Schwebetrockner, werden kalandriert und wieder zu einem Coil aufgewickelt. Die gesamte Anlage zeichnet sich durch exakten, ruhigen Bandlauf aus. Die Beschichtung kann mittels Gießkasten oder Schlitzdüse erfolgen. Die Wickel sind einfach und schnell zu Wechseln. Gleichzeitig ist die gesamte Anlage modular aufgebaut, bestehend aus Frontend, fünf Trockenmodulen, Zwischenmodul, Kalander und Backend. Mit der Schlitzdüse ist sogar eine intermittierende Beschichtung möglich. Die Anlage wird im Kompetenzzentrum Batterietechnik des Fraunhofer Instituts in Hermsdorf/Thüringen betrieben. Sie dient dort weiteren Entwicklungsaufgaben, sowie als Referenz- und Demonstrationsanlage für Anwender und Interessenten.
Kundenvorteil
- Kooperative Zusammenarbeit mit mehreren Kompetenzbereichen
- Innovative Anlage als Endergebnis
- Gemeinsame Forschung und Entwicklung mit gegenseitigem Wissenstransfer der Projektpartner
