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DEFACTO: Batteriedesign und Fertigungsoptimierung durch multiphysikalische Modellierung

Bei DEFACTO handelt es sich um ein Projekt im Rahmen des EU-Förderprogramms Horizont 2020. Das Ziel des Projekts ist es, ein Tool für die multiphysikalische und multiskalige Modellierung von Batteriematerialien, des Herstellungsprozesses und des Zellverhaltens zu entwickeln. Das verbesserte Verständnis soll zu einer Beschleunigung des Entwicklungsprozesses für neuartige Zelltypen und zur Optimierung von etablierten Prozessen führen. Beteiligt sind 13 Projektpartner, unter anderem aus Spanien, Frankreich, Belgien und Deutschland.
Hauptaufgabe des iPAT ist die Entwicklung von Modellen zur Simulation der Prozesskette der Batterieelektrodenherstellung. Ausgehend vom Dispergierschritt, der mittels CFD-DEM-Simulation anhand einiger weniger Partikelagglomerate charakterisiert wird, kann auf die Eigenschaften der erhaltenen Elektrodensuspension geschlossen werden. Die Partikelgrößenverteilung der Suspension dient dann als Eingangsparameter für den nachfolgenden Beschichtungs- und Trocknungsprozess. Hierbei ist die Strukturbildung während des Trocknungsvorgangs bei unterschiedlichen Formulierungs- und Prozessparametern von Interesse. Wichtige Fluid-Partikel-Wechselwirkungen sollen durch eine Kombination von aufgelöster und unaufgelöster CFD-DEM-Simulation bezüglich der Aktiv- und Additivmaterialpartikeln berücksichtigt werden. Die daraus erhaltene poröse Partikelschicht wird im folgenden Kandrierschritt verdichtet. Die DEM-Simulation bietet dabei die Möglichkeit, die daraus resultierende finale Elektrodenstruktur charakterisieren und mit den Formulierungs- und Prozessparametern in Zusammenhang bringen zu können.
 


Mitarbeiter

Aktuelle Projekte
Simulationsbasierte Modellierung zeit- und scherabhängiger disperser und rheologischer Eigenschaften von Zementsuspensionen mehr

HIPO STACK: High Power Redox Flow Stacks mehr

DEFACTO: Batteriedesign und Fertigungsoptimierung durch multiphysikalische Modellierung mehr

3D4Space: Additive Fertigungsverfahren für die innovative Raumfahrt – „Drucken auf dem Mond“ mehr

Nanofluidik & Partikelmanipulation – Herstellung und Charakterisierung hierarchischer, metrologischer Nano- und Mikrostrukturen mehr

FOR 2021 “Wirkprinzipien nanoskaliger Matrixadditive für den Faserverbundleichtbau“ mehr

Steuerung und Modellierung der Aggregation und Redispergierung gefällter Nanopartikel mehr

Dynamische Prozessmodelle für die Feinstzerkleinerung und -dispergierung mehr

 

Abgeschlossene Projekte
Processing of nanoparticles out of poorly water-soluble drugs by precipitation and drying using microsystems mehr

Prozess- Eigenschafts-Beziehungen einer nanopartikulären Beschichtung zur Verbesserung mechanischer Eigenschaften mehr

Entwicklung einer Methode zur Messung der Dispergiereigenschaften von Partikelaggregaten und -agglomeraten mehr

Dispergierung von Nanopartikeln mehr

Verbundprojekte


Mikropart – Mikrosysteme für partikuläre Life-Science-Produkte mehr

Nanostrukturierte Kompositmaterialien – von der Entwicklung in die Produktion mehr

Virtuelles Institut „Nanotechnologie in Polymerkompositwerkstoffen“ mehr

BMBF-Projekt „Industrielle Sol-Herstellung und Beschichten von flexiblen Trägersubstraten mit nanoskaligen Sol-Gel-Materialien (SolGel)“ mehr