Intelligente Infrarot-Wärme für Batterien

Infrarot-Wärme beschleunigt Wärme- und Trocknungsprozesse signifikant.

Lithium Batterien finden sich in E-Autos, Elektro-Rollern und vielen anderen modernen Fortbewegungsmitteln. Ihre Produktion boomt und damit die Herstellung der erforderlichen Elektroden. Dazu werden Metallfolien, meist aus Kupfer, mit einer Paste, dem sogenannten Slurry, beschichtet. Die Trocknung der Paste auf den Metallfolien ist nicht trivial, sondern ein komplexes Zusammenspiel zwischen Trocknungstemperatur, Energieeintrag und Zeit, um möglichst wenig Restfeuchte bei maximaler Haftung zu erreichen.

Praxisnahe Versuchsreihen und Computersimulation optimieren die Trocknung von Slurry mit Infrarot-Strahlern

Slurry trocknen mit IR Strahlern

Wie man die Interaktion der verschiedenen Parameter und ihre Einflüsse versteht?

  • Führe Trocknungstests im Anwendungszentrum durch mit Strahlern verschiedener Wellenlängen und Leistung.
  • Simuliere den Prozess von der Beschichtung über das Trocknen bis zur Analyse im Labormaßstab.
adhesion testing after infrared drying of slurry
  • Ein Filmziehgerät beschichtet die Folien präzise mit Elektrodenpase in verschiedener Dicke.
  • Nach der Infrarot-Trocknung wird die Restfeuchte bestimmt.
  • Haftungstests werden durchgeführt.

So können die Zusammenhänge zwischen Schichtdicke, Trocknungsgeschwindigkeit und Haftvermittlung gut erkannt werden. Infrarot-Strahler werden im Wellenlängenbereich und auch in der Leistungsdichte individuell auf die geforderten Parameter angepasst.

Prozessoptimierung durch numerische Simulation: Computer Aided Engineering - CAE

Fertigungsanlagen können anhand von virtuellen Produktdatenmodellen analysiert und optimiert werden. Hierbei werden präzise Informationen zu Temperaturverteilung in den beschichteten Folien, Rückwirkungen der Umgebungseinflüsse und Luftführung für den Abtransport der Feuchte/Wasserdampf simuliert.

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