Lösemittelreduzierte Extrusion für Hochleistungs-Batteriekomponenten

Am Fraunhofer IKTS haben wir neuartige lösemittelreduzierte Beschichtungsverfahren entwickelt, die die Elektrodenproduktion nachhaltiger, effizienter und sicherer machen. Die lösemittelreduzierte Extrusion setzt neue Maßstäbe in der Produktion von Hochleistungs-Batteriekomponenten, die den hohen Anforderungen moderner Energiespeicherlösungen gerecht werden. Durch die Minimierung des Flüssigkeitsanteils gewährleistet dieses Verfahren gleichbleibende Qualität und Effizienz bei optimaler Materialformung.

Trotz der jüngsten Kostensenkungen in der Lithium-Ionen-Batterietechnologie durch Skalierungseffekte bleibt die weitere Senkung der Herstellungskosten ein wichtiges Ziel. Unser innovatives Extrusionsverfahren ermöglicht erhebliche Kosteneinsparungen durch eine signifikante Reduzierung des Lösungsmittelverbrauchs (um über 80 %) und des Energiebedarfs für die Trocknung (um etwa 50 %). Dieser ressourceneffiziente Ansatz integriert die wichtigsten Produktionsschritte – Mischen, Dispergieren, Beschichten, Trocknen und Aufwickeln – in einem optimierten Pilotanlagenbetrieb.

Der Prozess ist nicht nur für die Produktion von Elektroden geeignet, sondern auch für andere Batteriekomponenten, einschließlich polymerbasierter Separatoren und hybrider Polymer-Keramik-Separatoren. Der Extrusionsprozess gewährleistet wettbewerbsfähige Beschichtungsgeschwindigkeiten, während gleichzeitig ein stabiler Pilotanlagenbetrieb auf Technology Readiness Level (TRL) 5 erreicht wird.

Diese skalierbare, nachhaltige Lösung verbessert die Effizienz der Batterieherstellung und ebnet den Weg für die nächste Generation von Energiespeichertechnologien.

Leistungsangebot
 

• Entwicklung und Skalierung von Hochleistungselektroden, polymerbasierten Separatoren und hybriden Polymer-Keramik-Separatoren durch lösemittelreduzierte Extrusion
• Maßgeschneiderte Herstellungsprozesse zur Minimierung des Lösungsmittelverbrauchs (um bis zu 80 %) und des Energieverbrauchs (um ca. 50 %) bei gleichbleibender Qualität und Effizienz
• Entwurf und Umsetzung von Pilotanlagen, die Mischen, Dispergieren, Beschichten, Trocknen und Aufwickeln für eine optimierte Produktion kombinieren
• Flexible Bindemittelauswahl: Im Gegensatz zu trockenen Beschichtungsmethoden bietet die lösemittelreduzierte Extrusion eine größere Flexibilität bei der Auswahl der Bindemittel und ermöglicht so maßgeschneiderte Lösungen für spezifische Leistungs- und Verarbeitungsanforderungen
• Bereitstellung ressourceneffizienter Lösungen zur Senkung von Kosten und Umweltauswirkungen bei der Batterieproduktion