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ProKal – Prozessmodellierung der Kalandrierung energiereicher Elektroden

Fördergeber: BMBF

Ansprechpartner : Chris Meyer

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
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    Feste Projektpartner

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


    AG – Mitarbeiter

    Aktuelle Projekte

    BenchBatt – Prozesstechnische Energie-Optimierung und Validierung von Lithium-Ionen- und Lithium-Schwefel-Batterieelektroden mehr

    DaLion – Datamining in der Produktion von Lithium-Ionen Batteriezellen mehr

    FesKaBat – Feststoff-Kathoden für zukünftige Hochenergie-Batterien mehr

    HighEnergy – Fertigung und Simulation hochkapazitiver, strukturierter Elektroden´ mehr

    MultiDis – Multiskalenansatz zur Beschreibung des Rußaufschlusses im Dispergierprozess für eine prozess- und leistungsoptimierte Prozessführung mehr

    ProKal – Prozessmodellierung der Kalandrierung energiereicher Elektroden mehr

    Roll-It – Rolle-zu-Rolle-Intensivnachtrocknung mehr

    KonSuhl – Kontinuierliche Suspensionsherstellung mehr

    Hochschuloffensive eMobilität für die Fort- und Weiterbildung – Mobilität elektrisch erleben, erfahren, erlernen! (MOBIL4e) mehr

    Verfahrenstechnische Entwicklung von Elektroden und deren Herstellungsprozess für innovative Hochleistungsbatterien  mehr

    EFRE/BLB  mehr

    GEENI – Graduiertenkolleg Energiespeicher und Elektromobilität Niedersachsen mehr

    LithoRec II
    Leuchtturmprojekt im Forschungsfeld der Elektromobilität

    Akuzil – Entwicklung von Materialien und Komponenten für Zink-Luft Sekundärelemente unter Berücksichtigung von Systemrestriktionen und Systemoptionen mehr

    Insider – Auf Anionen-Interkalation basierende Dual Ionen Energiespeicher mehr

    iFaab – Untersuchung von Fertigungskonzepten zur automatisierten Herstellung von Batteriezellen mehr

    SafeBatt – Aktive und passive Maßnahmen für eigensichere Lithium-Ionen-Batterien mehr

    S-ProTrak – Forschung für effiziente Produktionstechnik mehr

    Abgeschlossene Projekte

    ProLiEMo – Produktionsforschung für Hochleistungs-Lithium-Ionen-Batterien für ElektroMobilität  mehr

    LithoRec – Recycling von Lithium-Ionen-Batterien mehr

    LiVe – Lithium-Verbundstrukturen mehr

    Vorträge