Volkswagen führt Elektrodentrockenheit ein

Die PowerCo SE von Volkswagen plant die Einführung eines Herstellungsverfahrens zur Elektroden-Trockenbeschichtung in ihren Batteriezellen-Produktionswerken in Europa und Nordamerika. Die neue Technologie wird die Effizienz und Nachhaltigkeit in der Massenproduktion von Batteriezellen deutlich steigern.

Das in Salzgitter ansässige Batterieunternehmen, ein Tochterunternehmen des Volkswagen-Konzerns, strebt die Industrialisierung des Trockenbeschichtungsverfahrens an. Die Technologie ermöglicht eine Reduzierung des Energieverbrauchs um etwa 30 %; Interne Tests haben sich bereits als erfolgreich erwiesen. Gemeinsam mit dem deutschen Druckmaschinenspezialisten Koenig & Bauer AG wird PowerCo das Trockenbeschichtungsverfahren weiterentwickeln und industrialisieren.

In der modernen industriellen Elektrodenfertigung werden die Batteriematerialien mit Additiven und flüssigen Lösungsmitteln zu einer Aufschlämmung vermischt. Anschließend werden sie auf Folien aus Kupfer oder Aluminium beschichtet, getrocknet und kalandriert.

Das Trockenbeschichtungsverfahren von PowerCo ermöglicht es, die pulverförmigen Grundmaterialien ähnlich einem Druckverfahren direkt auf die Folie zu kalandrieren. Dadurch entfallen zwei von vier Prozessschritten bei der Elektrodenherstellung. Der Pulverlack lässt sich äußerst fein und gleichmäßig auf die Folie auftragen; Die resultierende Schicht ist etwa so dünn wie ein Haar. Dies garantiert eine hervorragende räumliche Energiedichte und eine lange Lebensdauer und verbessert gleichzeitig die Schnellladefähigkeit der Batterie.

Die Elektroden werden direkt trockenbeschichtet und kalandriert.

PowerCo und Koenig & Bauer haben eine gemeinsame Entwicklungsvereinbarung unterzeichnet. Gemeinsam werden sie eine Walzenpresse zur großindustriellen Pulverbeschichtung von Elektroden entwickeln. Das Trockenbeschichtungsverfahren ermöglicht die Herstellung von Elektroden ohne Nassbeschichtung und anschließende kostenintensive Trocknung. Mit dem neuen Verfahren entfallen der energieintensivste Teil der Zellherstellung und der Einsatz chemischer Lösungsmittel.

PowerCo testet und optimiert die Technologie bereits in einer Pilotlinie in einem seiner Labore in Norddeutschland. Als Druckspezialist wird Koenig & Bauer eine Maschine für die industrielle Pulverbeschichtung entwickeln.

Nach Schätzungen von PowerCo hat die neue Technologie das Potenzial, etwa 30 % der Energie sowie 15 % der benötigten Grundfläche einzusparen, und wird somit jedes Jahr Hunderte Millionen Euro einsparen.

Pro Baustein einer regulären Gigafactory mit einer Produktionskapazität von 20 GWh können vier parallele Beschichtungs- und Trocknungslinien eingespart werden, was einer Fläche von 7.000 Quadratmetern entspricht. Dadurch kann die Außenlänge der Anlage um etwa 100 Meter reduziert werden. Durch den Wegfall der energieintensiven Trockenöfen und Absauganlagen wird Energie eingespart, die dem Jahresverbrauch von 40.000 Privathaushalten entspricht.

Darüber hinaus entfällt der Einsatz chemischer Lösungsmittel, die aufwendig und mit hohem Energieaufwand in siloartigen Türmen außerhalb der Anlagen recycelt werden müssen.

Was die Festkörperzelle für das Produkt ist, ist die Trockenbeschichtung für die Produktion – ein echter Game Changer. Bei erfolgreicher Skalierung verschaffen wir uns eine Alleinstellung am Markt und klare Wettbewerbsvorteile.

Als ältester Druckmaschinenhersteller der Welt bietet Koenig & Bauer das größte Produktportfolio der Branche. Die neue Verarbeitungstechnologie soll Ende 2024 aus der Entwicklungsphase austreten. Für die Zeit danach hat sich PowerCo auf Exklusivrechte geeinigt. Die Vertragsdetails unterliegen der Schweigepflicht und es wurden auch gesonderte Vereinbarungen getroffen. Voraussichtlicher Produktionsstart ist 2026/2027.

Unsere Anlagen sind für eine schnelle und einfache Nachrüstung konzipiert. Insgesamt haben wir mit rund 30 absehbaren Produkt- und Produktionsinnovationen gerechnet, so dass wir unsere Werke bereits bei Markteinführung auf alle relevanten neuen Prozesse umstellen können.

Gepostet am 18. Juni 2023 in Batterien, Herstellung | Permalink | Kommentare (0)