Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle FFB
Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle FFB

Extrusionstests für Elektrodenpaste

Situation und Motivation

 

KraussMaffei ist ein Hersteller von Maschinen und Anlagen für die Produktion und Verarbeitung von Kunststoff und Kautschuk. Das Leistungsspektrum umfasst sämtliche Technologien in Spritzgieß-, Extrusions- und Reaktionstechnik sowie der additiven Fertigung.

Aufgrund des stark wachsenden Marktes der Elektromobilität prüft das Unternehmen die Ausweitung seiner Geschäftsaktivitäten auf den Batteriesektor. Dieser Wandel kann jedoch nur mit einem tiefen Verständnis der Kundenprozesse erfolgreich bewältigt werden. Hier kann die Fraunhofer FFB unterstützen: Da KrausMaffei bereits über umfangreiche Erfahrungen in der Extrusion von Kunststoffen verfügt, wurde in Beratungsgesprächen die Extrusion von Elektrodenslurry als ideale Diversifikationsmöglichkeit für das Unternehmen identifiziert.

 

Vorgehensweise

  1. Kick-off und Aufnahme der weiteren Projektziele und -erwartungen
  2. Durchführung eines Basisseminars Batterie
  3. Kundenbesuch vor Ort im KraussMaffei Technikum, um die Ausrüstung in der Pilotanlage zu inspizieren und die Durchführung der Tests im Detail zu planen
  4. Bereitstellung einer geeigneten Rezeptur sowie Materialauswahl und -aufbereitung im KraussMaffei Technikum
  5. Beschaffung, Aufbereitung und Konfektionierung der Rohstoffe und Messgeräte für die Analyse
  6. Durchführung der Versuchsreihen und operative Unterstützung vor Ort während der Versuchsdurchführung, sowie Auswertung der Ergebnisse 
  7. Probenahme und -analyse mit anschließender Berichterstattung und Handlungsempfehlung
© Studio Wiegel
Bei die Slurrypaste wird angemischt. Dabei kommt es auf die richtige Rezeptur an.

Ergebnisse

Wissensgewinn: Batteriezelle & Batteriemarkt

Der Projektpartner erhielt grundlegende Kenntnisse über die Lithium-Ionen-Batterietechnologie, einschließlich Funktionsweise, Komponenten, Zellformate und Zelleigenschaften sowie Wertschöpfungsketten. Darüber hinaus wurde ein Überblick über die aktuelle Marktsituation d.h. über Hersteller, relevante Kunden, Standortfaktoren, Marktgröße, Marktwachstum und Kostenstruktur von Lithium-Ionen-Batterien gegeben. Das Basisseminar vermittelte auch Know-how über den gesamten Herstellungsprozess von Lithium-Ionen-Batteriezellen, einschließlich Elektrodenherstellung, Zellmontage und Zellveredelung, sowie über die Komponenten von Batteriemodulen und -packs. Außerdem wurden Einblicke in zukünftige Batterie- und Batterieherstellungstechnologien sowie in die Themen Second Life und Batterierecycling gegeben.

Konkrete Handlungsbasis für den Markteintritt

Während eines Basisseminars wurden die Ziele für die Extrusionstest festgelegt. Außerdem wurden die Details und Besonderheiten der Extruder ausführlich besprochen und dokumentiert. Die Extrusionsversuche wurden durchgeführt und die Ergebnisse sorgfältig dokumentiert. Basierend auf den erfolgreichen Extrusionsversuchen, die die Anforderungen für die Herstellung von Elektrodenpaste erfüllen, wird nun der Abschlussbericht erstellt. Dieser Bericht wird die detaillierten Ergebnisse und Schlussfolgerungen aus den Versuchen enthalten und eine Bewertung der Leistungsfähigkeit der Extrusionsmethode liefern. 

Der Extruder im FFB Workspace
© Studio Wiegel
Projektpartner

KraussMaffei

KraussMaffei ist einer der weltweit führenden Hersteller von Maschinen und Anlagen für die Produktion und Verarbeitung von Kunststoff und Gummi. Das Produkt- und Leistungsspektrum umfasst alle Technologien der Spritzgieß-, Extrusions- und Reaktionstechnik und Additiven Fertigung. Zu den Branchen gehören die Automobilindustrie, die Chemieindustrie, die Bauindustrie, die Medizintechnik, die Recyclingindustrie oder die Konsumgüterindustrie.

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