In der Forschungsfertigung Batteriezelle FFB (Fraunhofer FFB Prefab) findet nun auch ein Dispergiersystem Anwendung. Die F&E-Anlage ist Teil einer Musterlinie in der Fraunhofer-Einrichtung. Sie unterstützt die Forscher bei der Erprobung von Fertigungsprozessen.
Der Maschinen- und Anlagenbauer Ystral unterstützt die in Münster ansässige Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle FFB (Fraunhofer FFB) mit einer Misch- und Dispergieranlage. Die dient der Erprobung von Fertigungsprozessen sowie neuer Rezepturen in der Batteriezellproduktion. Das Dispergiersystem Batt-TDS Navi wurde speziell für F&E-Zwecke entwickelt und ermöglicht die Herstellung von Lithium-Ionen-Elektroden-Slurries mit Ansatzgrößen bis zu 12 L. Das System ist darüber hinaus noch in drei weiteren Baugrößen verfügbar. Es eignet sich für mittel- und großskalige Fertigungsprozesse zur Produktion von Kathoden- oder Anoden-Slurries.
Die Maschine saugt Pulverstoffe staubfrei unter Vakuum in einen Flüssigkeitsstrom ein und ermöglicht dadurch eine Dispergierung der Pulverpartikel innerhalb von Millisekunden. Die Dispergierung von polymeren Bindemitteln, leitfähigen Kohlenstoffen und abrasiven Aktivmaterialien wird dabei entsprechend ihrer spezifischen physikalischen Eigenschaften und Strukturen angepasst.
Forschung von oben: Grundriss der Prefab der Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle FFB in Münster
Ende vergangenen Jahres war die Batt-TDS Navi zunächst im FFB Workspace installiert worden. Die Workspace ist eine rund 400 m² große Forschungs- und Erprobungsfläche, wo das System bereits ersten Anwendern präsentiert wurde. Marcel Berling, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Gruppe Elektrodenfertigung an der Fraunhofer FFB freut sich: „Für uns ist das Rotor-Stator-Wirkprinzip der Dispergiertechnik von besonderem Interesse, da hierzu im wissenschaftlichen Kontext ansonsten nur wenig geforscht wird.“
Zellen im Fokus
In der FFB Prefab mit rund 6.800 m² Forschungsfläche ist die Misch- und Dispergieranlage nun Teil einer Musterlinie zur kleinskaligen Batteriezellproduktion. Im Fokus der Forschungsfabrik steht die Produktion von Pouchzellen und prismatischen Zellen, wie sie beispielsweise in E-Autos, in der Medizintechnik und Smart Devices eingesetzt werden.
Zur Ystral-Anlage gehört neben der Batt-TDS Navi auch Handhabungsequipment für die Verarbeitung der pulverförmigen Rohstoffe. In einem Isolator können Säcke mit Gefahrstoffen wie NMC sicher geöffnet und die pulverförmigen Rohmaterialien verwogen werden. Über einen angedockten Pulvertrichter werden die Pulverstoffe dann ohne Umgebungskontakt der Batt-TDS zugeführt. Teile der Anlage sind zudem eine flexibel erweiterbare Steuerung sowie mehrere fahrbare Pufferbehälter mit installiertem Mischer und einem Fassungsvolumen von bis zu 50 L.
Quelle: Ystral (Bilder: Ystral, Fraunhofer FFB)
