ProKal

ProKal – Prozessmodellierung der Kalandrierung energiereicher Elektroden

Fördergeber: BMBF

Ansprechpartner : Alexander Diener

Zusammenfassung des Gesamtprojektes:

Im Rahmen des vom BMBF geförderten Forschungsnetzwerks ProZell widmet sich das Projekt ProKal der Elektrodenkalandrierung zur Produktion von Lithium-Ionen-Batteriezellen. Die Verdichtung und damit die Erhöhung der volumetrischen Energiedichte stellt die für die elektrochemische Performance entscheidende Porenstruktur der Elektrodenbeschichtung ein. Zu geringe Porositäten führen hier zu Limitierungen der Ionenleitfähigkeit. Daher ist Ziel des Projektes Modelle für die Zusammenhänge zwischen Prozess- und Produktparametern im Hinblick auf die generierte Produktstruktur und – qualitätseigenschaften sowie die Prozesskosten zu entwickeln.

Abb.: Glättkalanderlinie 400 der BLB

Ziele und Aufgaben des iPAT

• Herstellung von energiereichen NCM622-Kathoden hoher Massenbeladung unter Einsatz von Leit- und Porenadditiven
• Untersuchung des Verdichtungsverhaltens der NCM622-Kathoden sowie von Si-Graphit-Anoden im Kalander mit Prozessvariation zur Verbesserung der Produktivität und weiteren Verarbeitbarkeit
• Analyse der Weiterverarbeitungseigenschaften und generierten Elektrodenstruktur im Zusammenhang mit der resultierenden elektrochemischen Performance
• Bau von Zellen maximaler, volumetrischer Energiedichte mittels optimal verdichteter Elektroden
• Entwicklung von Maschinen-Prozess-Struktur-Eigenschaft-Modellen und Prozess-Kosten-Funktionen für den Kalandrierprozess von Lithium-Ionen-Elektroden

 
Feste Projektpartner

WWU Münster: MEET Batterieforschungszentrum, TU München: Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb)