DRYtraec® soll Technologieplattform werden Bund fördert Trockenbeschichtungstechnologie des Frau
Bund fördert Trockenbeschichtungstechnologi
Millionenhöhe
Der am Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS
entwickelte Beschichtungsprozess DRYtraec® erlaubt die trockene
Herstellung von Batterieelektroden ohne toxische organische Lösemittel
oder Wasser. Vor allem der platz- und energieintensive Trocknungsschritt
der konventionellen nasschemischen Beschichtungsverfahren entfällt
komplett. Neben Umweltschutzaspekten ergibt sich ein enormes Potenzial zur
Kostenreduktion in der Batteriezellproduktion. Das Bundesministerium für
Bildung und Forschung (BMBF) fördert nun ein Vorhaben mit 3,7 Millionen
Euro, das die Trockenbeschichtungstechnologi
Technologieplattform ausbauen wird.
Mehrere Prototypen von Beschichtungsanlagen auf DRYtraec®-Basis haben die
Forschenden am Fraunhofer IWS bereits mit Partnern aus der Industrie
aufgebaut. Diese beschichten Elektroden für Lithium-Ionen-, Feststoff-
oder auch Lithium-Schwefel-Batterien kontinuierlich und skalierbar im
Rolle-zu-Rolle-Verfahren. Die Leistungsfähigkeit der Elektroden steht den
herkömmlich im sogenannten »Slurry-Verfahren« hergestellten Elektroden in
nichts nach und ist in einigen Punkten sogar überlegen. Der Fokus der
Wissenschaftler lag bislang auf der Entwicklung effizienter
Beschichtungsabläufe. Vor- und nachgelagerte Prozesse oder begleitende
Analytik finden hingegen häufig noch in zeitaufwändigen und
diskontinuierlichen Prozessen statt.
DRYplatform nimmt gesamte Prozesskette in den Blick
Um Industrieanforderungen besser gerecht werden zu können, soll das
Projekt »DRYplatform« die gesamte Prozesskette vom Rohmaterial über den
Wickelprozess bis hin zur fertigen Elektrode als kontinuierliche und
aufeinander abgestimmte Folge von Einzelprozessen abbilden. Ziel des
Vorhabens ist es, die DRYtraec®-Beschichtungstechnol
und Gerätetechnik speziell für die begleitenden Prozessschritte zu
erweitern. Auf diese Weise wird eine innovative und umfassende
Technologieplattform zur lösemittelfreien Elektrodenherstellung
realisiert, deren Funktionsfähigkeit die Forschenden in einer
technologierelevanten Umgebung demonstrieren wollen. DRYplatform soll
künftig eine umfassende und effiziente Betrachtung von Material-Prozess-
Eigenschaftsbeziehungen in der Forschung und Entwicklung an
Batterieelektroden aus trockener Herstellung erlauben. Die Plattform
ermöglicht es dem Fraunhofer IWS, das revolutionäre Trockenfilmverfahren
in die bundesweiten Forschungsaktivitäten einzubinden und dort als
Alleinstellungsmerkmal zu etablieren. Darüber hinaus bietet sie ein
Angebot an Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette, gezielte
Fragestellungen, Materialinnovationen oder andere innovative Entwicklungen
inklusive ihres Einflusses auf den Gesamtprozess schnell, zielgerichtet
und umfassend auf hohem technologischen Reifegrad bewerten zu können.
Geplante Erweiterungen in vier technologischen Modulen
- Pulvervorbehandlung: Installation skalierfähiger Anlagen, die eine
kontinuierliche Materialvorbehandlung ermöglichen
- Elektrodenherstellung: Realisierung eines präzisen kontinuierlichen
Dosier- und Fördersystems für Trockengemische, Kombination mit der
bestehenden DRYtraec®-Anlagentechnik sowie Aufbau einer intelligenten
Elektrodenkonfektionierung
- Analytik: Zusammenstellung eines umfangreichen Analytikpakets für
Fragestellungen des Online-Prozessmonitorings sowie Einzelproben im
Zusammenhang mit vernetzter Datenauswertung für ein umfangreiches
Verständnis von Prozess-Struktur-Eigenschaftsb
- »Microenvironments«: Kapselung der Anlagen zur zukunftsgewandten
Erforschung von Prozessen für Batteriematerialien der nächsten Generation
Mehr Informationen über DRYtraec® bietet die Webseite www.drytraec.de.
