Neues Messsystem soll Fertigung von Elektrodenfolien verbessern

Zusammen mit den Unternehmen Varta und Owis haben Fraunhofer IPM und Fraunhofer ISIT im Projekt Q-LIB ein optisches Inline-Messsystem entwickelt, das die Materialzusammensetzung von Elektrodenfolien bestimmt. Auf diese Weise sollen Elektroden für Li-Ionen-Batterien künftig kostengünstiger und qualitativ hochwertiger gefertigt werden können.

Bei der Produktion von Elektrodenfolien für Lithium-Ionen-Batterien, die aus Aktivmaterial (Nickel-Mangan-Kobalt-Kügelchen plus Lithium), Leitadditiven und Binder bestehen, komme es oftmals zu Fehlern, schreibt das Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM in einer Mitteilung. Die als Suspension auf eine Aluminiumfolie aufgebrachten Materialien würden sich beim Trocknen „nicht selten entmischen“. Die Folge: Der Binderanteil könne an einigen Stellen zu gering sein, was die Haftung beeinflusse.

Das von den Institutionen entwickelte Inline-Messsystem wurde am Fraunhofer ISIT in die Laboranlage einer Elektrodenfertigung integriert und getestet. Es basiert den Angaben zufolge auf ein laserspektroskopisches Verfahren (LIBS), mit dem sich die Zusammensetzung einer Probe als 3D-Mapping ermitteln lässt. So werde eine Kontrolle und Reglung der Qualität in Echtzeit möglich, womit Ausschuss in der Produktion reduziert und die Anlaufzeit bei der Produktion von neuen Rezepturen verkürzt würden.

Das Projekt Q-LIB hat die Kostensenkung und Qualitätssteigerung bei Fertigung von Lithium-Ionen-Batterie-Elektroden durch quantitative, optische Inline-Messtechnik zur Aufgabe. Das Projekt wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert.
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