Batterien und Akkus spielen in der heutigen Zeit eine große Rolle. Ein Problem sind die hohen Fertigungskosten von Batterien, die unter anderem durch den langsamen Beschichtungsprozess von Elektrodenfolien entstehen.
In einem Lithium-Ionen-Akku müssen die Elektroden beschichtet werden, um Lithium einlagern und wieder abgeben zu können. Dazu wird eine Paste aus Aktivmaterial auf eine Elektrodenfolie aus Kupfer oder Aluminium aufgetragen. Bekannt sind auch intermittierende (abschnittsweise) Elektrodenmuster: Hier liegt zwischen den beschichteten Abschnitten jeweils ein Streifen von unbeschichteter Folie, der später als Elektrodenableiter dient. Damit die Akkus zuverlässig funktionieren, ist es zudem wichtig, dass die Beschichtungsabschnitte möglichst exakte Start- und Stoppkanten haben.
Forscher des Instituts für Thermische Verfahrenstechnik (TVT) – Thin Film Technolgy (TFT) am KIT haben ein Verfahren entwickelt, das diesen intermittierenden Beschichtungsprozess beschleunigt. Zum Auftragen der Beschichtungspaste kann, im Gegensatz zu bisher üblichen Verfahren, eine feststehende Düse verwendet werden, unter der die zu beschichtende Folie kontinuierlich weitertransportiert wird. Die neuentwickelte Düse ist mit einer speziellen Membran ausgestattet, durch deren Bewegung die Beschichtungspaste abrupt zurückgehalten werden kann. Der Beschichtungsabschnitt bekommt dadurch auch bei hohen Geschwindigkeiten eine sehr genaue Stoppkante.
Mit dem Verfahren haben die Forscher einen neuen Geschwindigkeitsrekord für intermittierendes Beschichten aufgestellt: Statt der bislang üblichen maximal 30 Meter ermöglicht die neue Technik bis zu 100 Meter beschichtete Folie pro Minute – und das bei verbessertem Start- und Stoppkantenverlauf.
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.
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