Der Extruder | Kontinuierliches Mischen in der Batteriezellfertigung

Funktionsweise, Einsatzbereiche und Anwendungsmöglichkeiten bei der Fraunhofer FFB

Der Extrusionsprozess bezeichnet die Herstellung von Elektrodenmaterial, dem sogenannten Slurry, welches für die Zellproduktion benötigt wird.

Hierbei wird eine Mischung verschiedener pulverförmiger Materialen und Flüssigkeiten durch zwei Extruderschnecken »verknetet«, um eine kontinuierliche Slurryproduktion zu erzeugen. 

 

Das Bild zeigt eine schematische Darstellung des Extruder-Vorgangs
© Fraunhofer FFB

 

Die wichtigsten technischen Spezifikationen auf einen Blick: 

  • Hersteller: Bühler AG
  • Zweiwellenextruder​
  • Materialdurchsatz bis 150 kg/h
  • 2 x Pulverdosierungen​
  • 4 x Flüssigkeitsdosierungen

Der Extruder im Detail

Das Bild zeigt die Extruder-Anlage und seine unterschiedlichen Bestandteile
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Unser Angebot an Sie

Nutzen Sie die hochmoderne Anlage, um Ihre Produkte unter realen Bedingungen zu testen. Wir bieten Ihnen umfassende Dienstleistungen, um Ihre spezifischen Anforderungen zu erfüllen.

 

Unsere Leistungen im Überblick:

Parameterentwicklung & Prozessoptimierung

 

 

Evaluierung materialspezifischer Prozessvariationen: Wir analysieren verschiedene Materialien und deren Verhalten in unseren Anlagen, um optimale Ergebnisse zu erzielen.

Prozessoptimierung von Anlagentechnik bis Zielgrößendefinition: Unsere Experten passen den Mischprozess optimal an, um die Effizienz zu maximieren.

Moderne Messtechnik: Durch den Einsatz fortschrittlicher Messtechnik, sowohl inline als auch offline, garantieren wir präzise Ergebnisse und eine kontinuierliche Prozessüberwachung.

Ganzheitliche Prozessoptimierung: Wir unterstützen Sie von der Anlagentechnik bis zur Definition Ihrer Zielgrößen, um den gesamten Prozess zu optimieren.

Anforderungsanalyse für Entwicklungs- und Erweiterungsprojekte: Gemeinsam mit Ihnen ermitteln wir die Anforderungen für Ihre Projekte und entwickeln maßgeschneiderte Lösungen.

Das Bild zeigt einzelne Komponenten des Extruders.
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Forschungsfragen

Das Bild zeigt einen Mann im Kittel  der in einem Labor vor einem Bildschirm steht.
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Skalierbarkeit von Materialien für die Trockenbeschichtung: Wir analysieren und entwickeln skalierbare Lösungen, um die Effizienz Ihrer Beschichtungsverfahren zu steigern.

Lagerbarkeit von Elektrodenslurry: Optimierung der Lagerstabilität von Elektrodenslurry durch gezielte Prozessanpassungen für eine verbesserte Haltbarkeit.

Herstellung und Optimierung wasserbasierter Kathodenslurry: Wir bieten Expertise in der Entwicklung und Verbesserung von wasserbasierten Kathodenslurry, einschließlich NMC, LFP und Na-Ion.

 

 

Fertigungsentwicklung

Produktion von Slurrys für den Prototypenbau: Unsere spezialisierten Slurrys sind ideal für den Prototypenbau und garantieren eine reibungslose Integration in die nachfolgenden Prozessschritte.

Erprobung von Schneckenkonfigurationen: Unsere Experten testen verschiedene Schneckenkonfigurationen, um die Effizienz und Leistung Ihrer Produktionsanlagen zu maximieren.

Verbesserung der Prozessparameter: Wir analysieren und optimieren Ihre Prozessparameter, um die Produktqualität und Produktionsgeschwindigkeit zu steigern.

Qualitätsvergleich mit anderen Mischverfahren: Durch umfassende Qualitätsanalysen vergleichen wir Ihre Mischverfahren mit branchenüblichen Standards, um die besten Ergebnisse zu erzielen.

Das Bild zeigt, wie Slurry-Paste umgefüllt wird.
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Die Einordnung des Extruders im Fertigungsprozess

Das Bild zeigt eine schematische Darstellung, welche den Mischprozess in der Elektrodenfertigung einordnet.
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Joana Flanse

Contact Press / Media

Joana Flanse

Wissenschaftliche Mitarbeiterin, Gruppe Elektrodenfertigung

Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle FFB
Bergiusstraße 8
48165 Münster