Dürr und Grob präsentieren Batterie-Konzeptfabrik

Mit der Konzeptfabrik wollen Dürr und Grob mehrere technische Innovationen demonstrieren. Schlüsseltechnologien sind die Trockenbeschichtung der Elektroden, die ohne Trocknungsprozess auskommt, und eine leistungsstarke Z-Faltertechnologie für die Zellassemblierung mit integriertem Notching, wie die beiden Unternehmen mitteilen.

Dürr und Grob kooperieren bereits seit 2022, um sich als als Systemanbieter von Batterieproduktionsanlagen in Europa und Nordamerika zu etablieren. Früher war auch der Maschinenbauer Manz Teil dieser deutschen Batteriefertigungs-Allianz, mit der Insolvenz von Manz haben Dürr und Grob beschlossen, ihre Vorhaben nur noch zu zweit weiter voranzutreiben.

Neben der konventionellen Nass-Beschichtung der Batterie-Elektroden können die beiden Partner nun auch Produktionsanlagen mit Trockenbeschichtung anbieten. „Unsere Konzeptfabrik und insbesondere die Trockenbeschichtung stehen für die nächste Generation der Batteriezellfertigung“, sagt Jochen Weyrauch, CEO der Dürr AG. „Dank leistungsfähiger und innovativer Technologien benötigt die Produktion 50 Prozent weniger Platz und Energie. Das bedeutet für unsere Kunden eine deutlich höhere Flächeneffizienz und niedrigere Betriebskosten.“ German Wankmiller, CEO der Grob-Gruppe, ergänzt: „Mit unserem erweiterten Portfolio hochverfügbarer Maschinen und Anlagen decken wir gemeinsam nahezu die gesamte Wertschöpfungskette für die Batteriezellfertigung mit eigenen Technologien ab.“

Mit einer Trockenbeschichtung der Elektroden können in der Batteriefabrik etwa die großen und Energie-intensiven Trocknungsöfen entfallen, auch die Anlagen zur Rückgewinnung und Aufbereitung der Lösungsmittel sind hier überflüssig. Statt des konventionellen Slurrys wird im „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. „Vorteile hat der freistehende Film auch in Bezug auf die Materialeffizienz, 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, sodass eine bessere Kontrolle der Beschichtungsdicke möglich ist. 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“, erklären die Partner in der Mitteilung.

Eine weitere Innovation für die Produktionsanlagen von Dürr und Grob ist das sogenannte Z-Falten, bei dem auch der Notching-Prozess integriert ist. Auch hier soll der Platzbedarf der Anlage kleiner ausfallen. „Für eine besonders stabile und zuverlässige Anlagentechnik wird der Separator mit einer sehr gleichmäßigen und niedrigen Bahnspannung über wenige Umlenkrollen geführt. Durch eine hochwertige Magaziniertechnik der Elektroden erreicht die Anlage eine Verfügbarkeit von 95 Prozent“, so die Unternehmen.

Auch die Befüllung der fast fertigen Batteriezellen mit dem Elektrolyt wurde verbessert, in dem die Anlagen mit bis zu 30 bar auf einen deutlich höheren Druck setzen als bisher. Das soll zum einen den Befüllvorgang verkürzen, aber auch eine präzise Dosierung ermöglichen. Zudem wurden auch die Nass-Beschichtungs-Prozesse hinsichtlich Leistungsfähigkeit und Energieeffizienz weiter optimiert, falls die Kunden eher diese Technologie bevorzugen.

Auf der Battery Show Europe in Stuttgart (bis zum 5. Juni) zeigen Dürr und Grob ihre ihre Konzeptfabrik als physisches 3D-Modell. Auch weitere Technologen werden auf dem gemeinsamen Stand demonstriert, etwa die durchgängige Digitalisierung der Produktion. Das beginnt bereits in der Planungsphase mit einem digitalen Zwilling und reicht bis zur Rückverfolgbarkeit und Qualitätsanalyse in der laufenden Fertigung.

Quelle: Info per E-Mail, durr.com