Hochdurchsatz-Verfahren zum Herstellen eines Elektroden-Separator-Verbunds für Batteriezellen

Die Stapelbildung ist in der Fertigung von hochkapazitiven Zellen mit gestapeltem oder Z-gefaltetem ESV der geschwindigkeitsbestimmende Prozessabschnitt und limitiert damit den Durchsatz in der Herstellung von Batteriezellen. Eine Durchsatzsteigerung durch Geschwindigkeitserhöhung oder Parallelisierung bei bestehenden Verfahren zur ESV-Herstellung ist zwar möglich, zeigt jedoch aufgrund notwendiger Stillstände im Verfahrensablauf eine kaum zu überwindende Durchsatzlimitierung. Die Suche nach alternativen, durchsatzstarken Ansätzen zur Stapelbildung ist daher ein großer Motivator in Industrie und Wissenschaft.

Mit Hilfe der vorgeschlagenen Technologie ist es möglich, den Elektroden-Separator-Verbund auch in großer Stückzahl mit hoher Genauigkeit und zeitsparend herzustellen. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass es einen kalten, schnell abbindenden (<1s) Klebeprozess zum Fügen bei der ESV-Herstellung verwendet und nicht wie aktuell üblich einen wärmeinduzierten Klebeprozess wie bspw. beim Laminieren. Die kalte Auftragsart des Klebstoffes durch variable ausrichtbare Dispenser erlaubt zudem eine formatflexible Auftragsform, wodurch diverse diskrete und bandförmige ESV hergestellt werden können ohne große Umrüstzeiten berücksichtigen zu müssen. Ein innovatives Lagerungskonzept der für den Prozess notwendigen Walzen erlaubt zudem eine Anpassung an andere Geometrien ohne eine länger andauernde Stilllegung des gesamten Produktionsbetriebs.