Bereits seit dem Jahr 2022 kooperieren die Unternehmen Dürr und Grob im Bereich der Produktionstechnologie für Lithium-Ionen-Batterien. Ziel ist es, sich gemeinsam als Systemanbieter von Batterieproduktionsanlagen in Europa und Nordamerika zu etablieren.
„Mit unserem erweiterten Portfolio hochverfügbarer Maschinen und Anlagen decken wir gemeinsam nahezu die gesamte Wertschöpfungskette für die Batteriezellfertigung mit eigenen Technologien ab“, sagt German Wankmiller, CEO der Grob-Gruppe. Neben einem klassischen Produktionslayout mit Nassbeschichtung haben die Partner eine Konzeptfabrik mit Trockenbeschichtung und der neuen Z-Falter-Technologie von Grob entwickelt, die sie auf der ‚The Battery Show Europe‘ in Stuttgart vorgestellt haben: „Unsere Konzeptfabrik und insbesondere die Trockenbeschichtung stehen für die nächste Generation der Batteriezellfertigung. Die Produktion benötigt 50 Prozent weniger Platz und Energie“, erklärt Dr. Jochen Weyrauch, CEO der Dürr AG.
Trockenbeschichtung statt Nassbeschichtung
Statt des konventionellen Slurrys wird in der Konzeptfabrik mit dem Activated Dry Electrode-Prozess ein trocken angemischtes Aktivmaterial verwendet. Dieses Pulvergemisch wird mit Kalandriermaschinen zu einem freistehenden Film gepresst, der anschließend beidseitig auf die Kollektorfolie laminiert wird. Gegenüber der Nassbeschichtung entfallen somit der Trocknungsprozess sowie die Rückgewinnung und Aufbereitung von Lösungsmittel. Das spart Platz, Energie und Kosten. Der freistehende Film wirkt sich auch auf die Materialeffizienz aus, denn überschüssiges Filmmaterial lässt sich vor dem Laminieren auf die Kollektorfolie vollständig in den Produktionsprozess zurückführen. Nach der Kalandrierung kann das Flächengewicht direkt gemessen werden, was eine bessere Kontrolle der Beschichtungsdicke möglich macht. Bei der anschließenden Laminierung auf die Kollektorfolie wird eine geringere Kraft benötigt als bei der Kalandrierung im Nassbeschichtungsprozess, somit kommt es zu keiner Verformung der Folie, was die Verarbeitbarkeit für das nachgelagerte Notching und Stacking verbessert.
High-Speed-Zellassemblierung
Mit der neuen Generation des Z-Falters, die den Notching-Prozess integriert, erreicht Grob eine höhere Leistungsfähigkeit bei gleichzeitig geringerem Platzbedarf. Für eine besonders stabile und zuverlässige Anlagentechnik wird der Separator mit einer sehr gleichmäßigen und niedrigen Bahnspannung über wenige Umlenkrollen geführt. Durch die verwendete Magaziniertechnik der Elektroden erreicht die Anlage eine Verfügbarkeit von 95 Prozent.
Präzise Elektrolytbefüllung mit Hochdruck
Mit einem von Dürr entwickelten Prozess können Batteriezellen in einem Schritt ohne Restgas befüllt werden. Im Unterschied zum konventionellen Prozess wird der Elektrolyt mit bis zu 30 bar direkt in die Zellen gefüllt. Der Befülldruck liegt damit zwei- bis dreifach über dem aktuellen Industriestandard. Das Prozessdesign ermöglicht eine präzise Dosierung und verkürzt den Befüllvorgang sowie das anschließende Eindringen des Elektrolyts in das Aktivmaterial.
