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HANNOVER MESSE 2020, 20. - 24. April
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Mit Zickzack zum Zellstapel

Neuartiges, automatisiertes Verfahren zur Stapelbildung.

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Aussteller

Karlsruher Institut für Technologie

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Produktbeschreibung

Leistungsfähige Energiespeicher sind die Hoffnungsträger der Elektromobilität. Für den Durchbruch müssen jedoch insbesondere die Herstellungskosten reduziert werden. Sie sind ein großer Kostentreiber, da die Automation der Zellproduktion bislang noch nicht ausgereift ist. Zentraler Prozessschritt der Zellfertigung ist die Stapelbildung: das Fügen von Elektroden und Separatoren zu einem Zellstapel. Häufig wird Einzelblattstapeln, also das diskontinuierliche Stapeln der einzelnen Schichten, angewendet. Dabei werden die gestanzten Materialien blattweise übereinandergelegt, wodurch sich zwar eine hohe Energiedichte ergibt, gleichzeitig aber ein hoher Fertigungsaufwand entsteht. Durch das Stanzen der Materialien besteht die Gefahr der Gratbildung an den Elektrodenrändern und der Partikelkontamination, wodurch sich das Kurzschlussrisiko erhöht. Wissenschaftler des KIT haben einen neuen Stapelansatz entwickelt, bei dem vier Materialbahnen wie im Zickzack übereinander gefaltet werden. Durch die Verwendung intermittierend beschichteter Elektrodenbahnen mit Beschichtungslücken kann kein Aktivmaterial an den Falzkanten abplatzen. Zudem dienen diese Bereiche später als Zellableiter. Die Anode ist beidseitig beschichtet und wird von zwei Separatorbahnen umschlossen. Im 90°-Winkel versetzt dazu ist die einseitig beschichtete Kathode positioniert. Zur Stapelbildung wird zuerst die 3-lagige Materialbahn abgelegt, darauf die Kathodenbahn geschichtet und direkt zurückgefaltet, sodass sie doppellagig mit der Beschichtung nach außen liegt. Darüber werden wiederum die drei Lagen gefaltet. Diese Abfolge wird bis zur gewünschten Stapelhöhe kontinuierlich wiederholt, wobei die Lagenanzahl von den gewünschten elektrischen Kennwerten der fertigen Zelle abhängt.

Zu dieser Technologie erhalten Sie am Stand des KIT einen Überblick. Tiefergehende Informationen können im Anschluss an die Messe individuell im Kontakt mit den zuständigen wissenschaftlichen Beschäftigten des KIT ausgetauscht werden

Produkt-Website

Halle 27, Stand L51

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