Nach dem Beschichten, Trocknen und Kalandrieren liegen Elektroden als breite Rollenbahnen vor – sogenannte Mutterrollen oder Jumbo-Rolls. Bevor diese Elektroden in den eigentlichen Zellassembly-Prozess eingehen können, müssen sie auf die zellformatspezifische Breite und Länge gebracht werden. Dieser Fertigungsabschnitt, der das Schlitzen (Längsschneiden) und je nach Zellformat auch das Stanzen oder Schneiden einzelner Elektrodenblätter umfasst, wird in der Industrie unter dem Begriff Konfektionierung zusammengefasst. Obwohl dieser Prozessschritt im Vergleich zu Beschichtung oder Formierung oft weniger im Fokus der öffentlichen Diskussion steht, ist seine Qualitätswirkung auf die fertige Zelle erheblich.
Fehler in der Konfektionierung – etwa Grate, Risse, Partikelabrieb oder Maßabweichungen an der Schnittkante – können Kurzschlüsse verursachen, die Zyklenstabilität beeinträchtigen oder die Ausschussrate in nachgelagerten Prozessen erhöhen. Die Anforderungen an Präzision und Sauberkeit sind deshalb vergleichbar mit denen der Beschichtungsstufe.
Schlitzen: Längsschneiden der Elektrodenbahn
Beim Schlitzen wird die breite Jumbo-Roll in mehrere schmalere Rollen mit definierter Breite aufgeteilt. Das Verfahren entspricht im Grundprinzip dem industriellen Längsschneiden von Folienmaterialien, stellt jedoch durch die Kombination aus metallischer Trägerfolie und keramikhaltigem Aktivmaterialauftrag besondere Anforderungen an Werkzeuge und Prozessführung.
Eingesetzt werden vorwiegend Rollenschnittverfahren mit gegenläufigen Kreismessern (Scherenschnitt), seltener Rillschnitt- oder Rasiermesserschnittverfahren. Der Scherenschnitt erzeugt bei korrekter Einstellung saubere, gratarme Schnittkanten und eignet sich besonders für die typischen Elektrodenfolien auf Kupfer- oder Aluminiumbasis. Entscheidende Prozessparameter sind der axiale Versatz der Ober- und Untermesser (Zustellung), der radiale Eingriff, die Schnittgeschwindigkeit sowie der Anpressdruck. Verschlissene oder falsch eingestellte Messer führen unmittelbar zu Graten, Aufwerfungen oder Mikrorissen an der Schnittkante – Defekte, die in der fertigen Zelle zu lokalen Stromdichteüberhöhungen und im schlimmsten Fall zu Lithium-Plating oder internen Kurzschlüssen führen können.
Die beim Schneidprozess entstehenden Partikel und Stäube stellen ein besonderes Sicherheitsrisiko dar. Feinster leitfähiger Abrieb – sowohl Metallpartikel aus der Trägerfolie als auch Aktivmaterialpartikel – kann Separatoren beschädigen oder Mikrokunrzschlüsse verursachen. Deshalb sind Schlitzanlagen in der Regel mit leistungsfähigen Absaug- und Filtersystemen ausgestattet; die Anlagen selbst werden häufig in Reinraum- oder zumindest partikelkontrollierten Umgebungen betrieben.
