Dürr hat mit X.Cellify DC ein Verfahren zur Trockenbeschichtung von Elektroden für die Batteriefertigung entwickelt. Im Unterschied zur etablierten Nassbeschichtung entsteht dabei ein freistehender Film aus Aktivmaterial, der bis zur Laminierung auf die Kollektorfolie vollständig in den Prozess zurückgeführt werden kann. Ziel ist es, Ausschuss zu reduzieren und Energie- sowie Platzbedarf in der Elektrodenproduktion zu senken.
Trockenbeschichtung ohne Lösemittel und Trocknung
In der industriellen Elektrodenfertigung wird bislang überwiegend die Nassbeschichtung eingesetzt, bei der Aktivmaterialien als Suspension auf Metallfolien aufgebracht und anschließend getrocknet werden. Das neue Verfahren von Dürr kommt ohne Lösemittel und Trocknungsöfen aus. Stattdessen wird eine trockene Pulvermischung zu einem Film geformt und weiterverarbeitet. Grundlage ist das Activated-Dry-Electrode-Verfahren des Entwicklungspartners LiCAP Technologies.
X.Cellify DC bildet dabei alle Prozessschritte ab – von der Dosierung über Filmbildung und Verdichtung bis zur Laminierung auf die Kollektorfolie.
Energie- und Flächeneinsparungen
Nach Angaben von Dürr lässt sich mit der Trockenbeschichtung der Platzbedarf der Elektrodenfertigung um bis zu 65 Prozent reduzieren. Gleichzeitig sinkt der Energieverbrauch um bis zu 70 Prozent, vor allem durch den Wegfall von Trocknungsanlagen und der Lösemittelrückgewinnung. Ein Proof of Concept zeigt, dass das Verfahren reproduzierbar arbeitet und skalierbar ist, sodass industrielle Pilotprojekte vorbereitet werden können.
Freistehender Film als Prozessmerkmal
Ein zentrales Merkmal von X.Cellify DC ist der freistehende Film. Dieser wird zunächst ohne Trägerfolie geformt und verdichtet. Erst im letzten Schritt erfolgt die Laminierung auf die Kollektorfolie. Entspricht der Film nicht den Spezifikationen, kann das Material vollständig in den Prozess zurückgeführt werden. Damit entsteht ein geschlossener Kreislauf, der den Verlust von Aktivmaterial reduziert.
Die Proof-of-Concept-Anlage ist bei Dürr Ingecal in Chassieu (Frankreich) installiert, einem auf Kalandertechnik spezialisierten Tochterunternehmen des Dürr-Konzerns.
Ausblick auf industrielle Anwendungen
Das Verfahren ist sowohl für Lithium-Ionen-Batterien als auch für künftige Feststoffbatterien ausgelegt. Durch die frühzeitige Verdichtung des Films vor der Laminierung wird zudem die Weiterverarbeitung erleichtert, etwa bei nachgelagerten Schritten wie Notching und Stacking. Dürr sieht die Technologie als Grundlage für Pilotprojekte in industriellen Produktionsumgebungen.