Der Kalander | Kalandriertechnologie in der Batteriezellfertigung

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, Digitalisierung & datengetriebene Prozessoptimierung

Für unsere Industriekunden bietet die Anlage eine ideale Plattform, um neue Materialien, Elektrodenkonzepte und Kalanderparameter im Pilotmaßstab zu testen, ohne die eigene Serienproduktion zu beeinträchtigen. Dies gelingt durch: 

Entwicklung und Optimierung von Kalanderparametern wie Linienkraft, Verdichtungsgrad, Walzentemperatur sowie Bahnzug und Bahngeschwindigkeit.

Materialsparende Skalierung von Laborentwicklungen auf kontinuierliche Rolle-zu-Rolle-Kalanderprozesse durch die Möglichkeit, großformatige Einzelblätter für erste Materialuntersuchungen zu verdichten.

Machbarkeitsstudien für neuartige Elektroden- und Zellkonzepte unter realen Prozessbedingungen.

Vollständige Integration der Anlage in unsere digitale Infrastruktur mit durchgängiger Datenerfassung vom Prozess bis zur Qualitätsbewertung.

Herstellung und Bemusterung von Elektroden für Forschungs- und Entwicklungszwecke.

Integration und Erprobung innovativer Messsysteme: Die Kalanderanlage verfügt über speziell vorgesehene Integrationsräume und Schnittstellen für zusätzliche Sensorik und Messtechnik. Dadurch können neuartige Inline-Messsysteme unter realen Prozessbedingungen in die Produktionslinie eingebunden, validiert und hinsichtlich ihrer industriellen Einsetzbarkeit bewertet werden.

Produktion von Kleinserien für Prototypenzellen und Validierungsstudien.

Analyse des Einflusses von Prozessparametern beim Kalandrieren auf Porosität, Dichte, Leitfähigkeit und elektrochemische Performance.

Entwicklung und Validierung neuer Mess- und Auswerteverfahren für Kalanderprozesse. 

Integration von Inline-Messtechnik zur Erfassung qualitätsrelevanter Merkmale wie Dicke und Defektdichte sowie zur Speicherung dieser in unseren Datenaggregationen. Damit wird die Grundlage für eine datengestützte Prozessoptimierung geschaffen.

Ortsaufgelöste Rückverfolgbarkeit: Wir ordnen Prozessparameter und Qualitätsdaten bahnmetergenau dem Produkt zu und verknüpfen diese über nachfolgende Prozessschritte hinweg – bis auf Elektrodensegment-Ebene. Somit bieten wir eine optimale Datengrundlage für weitere Verbesserungspotenziale.

Forschungsfragen

Auf der seriennahen Kalanderanlage lassen sich aktuelle Forschungs- und Entwicklungsfragen der Batteriezellfertigung gezielt und unter industrierelevanten Bedingungen untersuchen. Schwerpunkte sind unter anderem:

Einfluss auf die Elektrodenqualität: Wie beeinflussen Linienkraft, Walzentemperatur, Elektrodenvorwärmung und Walzenspalt die Elektrodenporosität, Defektdichte und Leistungsfähigkeit der Elektrode?

Untersuchung spezifischer Zellchemien: Welche Zusammenhänge bestehen für die jeweilige Zellchemie zwischen Verdichtungsgrad, ionischer und elektrischer Leitfähigkeit und was ist der optimale Verdichtungsgrad für Ihre Elektrode?

Verbesserung der Oberflächenqualität, Dickenhomogenität und mechanische Integrität: Wie können Oberflächenqualität, Dickenhomogenität und mechanische Integrität der Elektroden verbessert werden?

Erprobung von Inline-Messverfahren zur Echtzeitüberwachung: Welche neuartigen Inline-Messverfahren eignen sich zur Echtzeitüberwachung von Elektrodeneigenschaften wie Dicke, Porosität, Oberflächenqualität, Defektdichte oder mechanische Materialeigenschaften während des Kalandrierprozesses?

Einfluss innovativer Zusatzaggregate: Wie wirken sich innovative Zusatzaggregate wie eine Elektrodenvorerwärmung oder eine induktive Randzonenheizung auf die mechanische Verformung der Folien beim Kalandrieren aus?

Untersuchung des Verdichtungsverhaltens: Wie wirken sich unterschiedliche Aktivmaterialien und Elektrodenformulierungen auf das Verdichtungsverhalten aus?

Optimierungsmöglichkeiten durch Digitalisierung: Wie können datengetriebene Methoden und digitale Zwillinge zur Optimierung von Kalanderprozessen eingesetzt werden?

 

 

Prozessentwicklung

Verknüpfung zwischen Labor und Massenproduktion: Wir schließen die Lücke zwischen der Entwicklung neuer Elektrodenmaterialien im Labormaßstab und ihrer industriellen Fertigung durch seriennahe Kalanderprozesse.

Batterie-Skalierung im Industriemaßstab: Unsere Anlage ermöglicht die Untersuchung und Optimierung innovativer Elektrodenkonzepte unter realistischen Produktionsbedingungen und unterstützt die sichere Skalierung in die industrielle Fertigung.

Prozesseffizienz & Qualitätsoptimierung:
Im Fokus stehen:

Verbesserung von Energiedichte und Leistungsfähigkeit durch gezielte Einstellung der Elektrodenporosität 

Validierung und Industrialisierung innovativer Sensor- und Messtechniklösungen zur datenbasierten Prozessüberwachung und Qualitätsregelung

Erzeugung homogener, defektfreier Elektrodenstrukturen

Reduzierung von Materialausschuss und Prozessschwankungen

Datenbasierte Prozessregelung zur Sicherstellung einer konstant hohen Produktqualität

Lassen Sie uns gemeinsam an der Optimierung Ihrer Prozesse arbeiten!