// Sichere Produktionsprozesse für hochqualitative Elektroden
Die elektrische Performance und die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Zellen hängen sensitiv von der Prozesssicherheit der Elektrodenherstellung ab. Die Herstellung von Elektrodenfolien für Lithium-Ionen-Batterien basiert auf einer komplexen Prozesskette mit zahlreichen Einflussgrößen.
Wichtige Prozessschritte sind die Partikelvorbehandlung, Pastenherstellung, Beschichtung und Schichtverdichtung. Die massentaugliche Produktionstechnik für die Herstellung hochqualitativer Elektroden mit sehr kleinen Fehlertoleranzen stellt eine Schlüsseltechnologie für die industrielle Fertigung von Lithium-Ionen-Zellen dar. Fundierte Erkenntnisse über Einflussgrößen bei der Beschichtung und die Wirkzusammenhänge zwischen Materialeigenschaften, Prozessparametern aus Dispergierung und Beschichtungsprozess sowie den mechanischen und elektrochemischen Eigenschaften von Elektroden für Lithium- Ionen-Batterien wurden in dem vom Ministerium für Finanzen und Wirtschaft, Baden-Württemberg geförderten Leuchtturmprojekt μ-Power erarbeitet.
Auf der Basis der erzielten Erkenntnisse konnte die komplette Prozesstechnik zur vorindustriellen Herstellung von Elektrodenfolien mit sehr hoher Reproduzierbarkeit entwickelt werden. Um die Übertragbarkeit der Forschungsergebnisse in industrielle Fertigungstechniken zu gewährleisten, wurden Prozesssicherheit und Elektrodenqualität bei einem Projektpartner in einem seriennahen Produktionsverfahren evaluiert. Ein Schwerpunkt lag auf der Entwicklung von Beschichtungsprozessen mit wässrigen Bindersystemen, um das kommerziell verwendete toxische NMP durch Wasser zu ersetzen. Durch die Auswahl geeigneter Bindersysteme, die Rezepturanpassung und insbesondere durch die Wahl und Optimierung der Mischparameter konnten Elektroden sehr guter Qualität mit wässrigen Bindern hergestellt werden. Die Elektroden zeichnen sich durch einen hohen Aktivmasseanteil, exzellente Haftung und exzellente Zyklenstabilität aus.
