Dürr hat mit X.Cellify DC eine neue Art der Trockenbeschichtung von Elektroden entwickelt: Es entsteht ein freistehender Film aus Aktivmaterial, der bis zum Laminieren auf die Kollektorfolie zu 100 Prozent in den Prozess zurückgeführt werden kann. Das reduziert den Ausschuss deutlich. Der Proof of Concept des Verfahrens zeigt, dass die Technologie zuverlässig funktioniert und skalierbar ist. Damit ist der Weg frei für Pilotprojekte im Gigawatt-Maßstab – zunächst für Lithium-Ionen-Batterien, künftig auch für Feststoffbatterien.
Weniger Energie, weniger Platzbedarf
Die Trockenbeschichtung bietet gegenüber der herkömmlichen Nassbeschichtung klare Vorteile bei der Elektrodenproduktion: Sie verringert den Platzbedarf um bis zu 65 Prozent und senkt den Energieverbrauch um bis zu 70 Prozent. Diese Einsparungen kommen vor allem durch den Wegfall der Trockner und Lösemittelrückgewinnung zustande. Das Verfahren eignet sich sowohl für heutige Lithium-Ionen-Batterien als auch für Feststoffbatterien.
Freistehender Film reduziert Ausschuss
Die Proof-of-Concept-Anlage steht im südfranzösischen Chassieu in einer Trockenraumumgebung von Ingecal, einem auf Kalandertechnik spezialisierten Tochterunternehmen des Dürr-Konzerns. Kalander sind Maschinen mit Walzen, die Materialien zu einer gleichmäßigen Schicht verdichten. Die Trockenbeschichtung startet mit der Filmbildung: Ein horizontaler Kalander formt das trockene Pulver zu einem Film. Er wird als „freistehend“ bezeichnet, da er ohne Trägerfolie durch die Anlage läuft. Im zweiten Schritt verdichten weitere Kalander den Film auf die gewünschte Schichtdicke, Dichte und Porosität. Am Ende wird jeweils ein Film von beiden Seiten auf die Kollektorfolie laminiert – damit ist die Elektrode hergestellt.
Verbesserte Weiterverarbeitung
Die Besonderheit von X.Cellify DC liegt in der Bahnführung: Die Anlage transportiert den freistehenden Film selbsttragend und verdichtet den Film bereits vor dem Aufbringen auf die Kollektorfolie. Bei der anschließenden Laminierung auf die Kollektorfolie wird eine geringere Kraft benötigt als bei der Kalandrierung im Nassbeschichtungsprozess, somit kommt es zu keiner Verformung der Folie, was die Verarbeitbarkeit für die nachgelagerten Prozessschritte Notching und Stacking verbessert.
