MultiEx

MultiEx – Entwicklung einer Methodik zur Auslegung und Skalierung kontinuierlicher Dispergierprozesse in der Lithium-lonen-Batterieproduktion mittels simulativer und experimenteller Untersuchungen

Fördergeber: BMBF

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Zusammenfassung des Gesamtprojektes:

MultiEx ist ein Vorhaben innerhalb des BMBF-geförderten ProZell-Kompetenzclusters. Kernthema der Untersuchungen ist der kontinuierliche Dispergierprozess von Lithium-Ionen-Batteriesuspensionen. Durch eine gekoppelte CFD-DEM-Simulation und deren experimentelle Validierung über Suspensions- sowie Elektrodeneigenschaften wird der Dispergierprozess im Extruder hinsichtlich der Rußstruktur, des Durchsatzes und optimaler Schneckenkonfigurationen optimiert. Entsprechend der Ziele des Gesamtclusters fällt dabei das Hauptaugenmerk auf die sich ergebende Zellqualität und –performance sowie deren Kosten.
 

Abb.: Schematische Darstellung der Projektinhalte von MultiEx

Ziele und Aufgaben des iPAT

• Herstellung von Suspensionen im Extruder inkl. prozessbegleitender Analyse
• Verbesserung und Weiterentwicklung bestehender Analysemethoden
• Fertigung von Elektroden mittels kontinuierlicher Beschichtungsanlage und deren makroskopische Charakterisierung hinsichtlich der Rußstruktur
• Elektrochemische Untersuchung der Elektroden mittels Testzellbau
• Simulation von Extruderdoppelschneckenelementen auf der Makroskala in Abhängigkeit von Fluideigenschaften und Prozessparametern und Ableitung von Modellgleichungen
• Numerisch und experimentell gestützte Optimierung des Dispergierprozesses im Technikumsmaßstab
• Entwicklung eines Auslegungstools für optimierte Schneckenkonfiguration

 
Feste Projektpartner

Karlsruher Institut für Technologie (KIT): Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik (MVM)