Technical lecture

Extrusion in battery technology

17. October 2023 from 15:40 to 16:20 Clock
Room BerlinFORUM
Herr Dr. Nicolaus Rehse, COLLIN Lab & Pilot Solutions GmbH, Maitenbeth
Product group: Extruders and extrusion systems
Batterien sind ein wesentlicher Bestandteil des modernen Lebens. Sie treiben alles an, von mobilen elektronischen Geräten bis hin zu Elektrofahrzeugen und erneuerbaren Energiesystemen. Um den künftigen Bedarf an nachhaltigen und effizienten Lösungen zu decken, müssen Leistung, Haltbarkeit und vor allem die Kosten von Batterien verbessert werden. Mit Hilfe der Extrusion lassen sich komplexe Geometrien, präzise Abmessungen und gleichbleibende Qualität herstellen. All dies sind entscheidende Faktoren für die Herstellung von Hochleistungsbatterien.
COLLIN hat seine erste Extrusionsanlage zur Elektrodenbeschichtung im Jahr 1999 gebaut. Seitdem haben wir unsere Maschinen in vielerlei Hinsicht verbessert, um eine Komplettlösung zur Herstellung von Elektroden mit weniger oder komplett ohne Lösungsmittel zu liefern. Das Mischen des Elektrodenmaterials kann durch kontinuierliches Compoundieren der Grundstoffe in einem Doppelschneckenextruder erfolgen. Durch die hohe Scherung und die individuelle Gestaltung der Schnecken ist eine gute Dispersion des aktiven Materials im Bindemittel möglich. Dieses Elektrodenmaterial kann dann durch Extrusionsbeschichtung auf die Metallfolie aufgebracht werden. Da die Extrusion mit wesentlich höheren Viskositäten arbeiten kann als State-of-the-Art-Beschichtung, kann die Menge des Lösungsmittels drastisch reduziert werden. Um ein homogenes Dickenprofil zu erzeugen, spielt das Design der Düse eine wichtige Rolle, um einen gut definierten Massenfluss am Düsenspalt zu erzeugen. Jahrelange Erfahrung in Kombination mit modernen Simulationswerkzeugen sorgen für gute Ergebnisse. Um die innere Struktur der Elektrode und die Dickentoleranz weiter zu optimieren, können ein oder mehrere Kalandrierschritte durchgeführt werden. Eine Trocknung und damit eine Lösemittelrückgewinnung ist bei diesem Elektrodenbeschichtungsverfahren nicht erforderlich.