Prozessmodellierung der Kalandrierung energiereicher Elektroden

Das Gesamtziel des Forschungsprojektes ProKal ist die Prozessmodellierung der Kalandrierung energiereicher Elektroden. Ein besonderes Merkmal des Projektes ist die Verarbeitung von Dickschichtelektroden zur Erhöhung der Flächenbeladung und der resultierenden Kapazität. Zum Aufbau des Prozessmodells sind umfassende Prozessvariationen notwendig, die Änderungen in der Elektrodenstruktur hervorbringen, welche wiederum die Eigenschaften der Zelle beeinflussen.

Das iwb ergänzt das Konsortium insbesondere mit seinen produktionstechnischen und maschinenbaulichen Kompetenzen. Über eine Analyse der Maschinendynamik soll ein tiefgehendes Verständnis der Interaktionen zwischen dem Prozess, dem Produkt und dem Kalander gewonnen werden, um die Kalandrierung weiter zu optimieren. Ein weiteres Ziel ist die Vertiefung bzw. die Erweiterung des Prozessverständnisses für Dickschichtelektroden. Hier unterstützt das iwb insbesondere beim Warmkalandrieren. Zuletzt soll der Einfluss der Kalandrierung auf nachfolgende Prozesse beleuchtet werden.

Die Kalander der Partnerinstitute sollen bei der Kalandrierung mittels Laser-Vibrometrie vermessen werden. Dabei werden Messsituationen definiert, die Informationen zum Verhalten der Kalanderwalzen und -stuhlung in Abhängigkeit der Einflussgrößen – bestehend aus Prozessparametern und Eingangsproduktmerkmalen – liefern. Die erfassten Daten dienen als Grundlage zum Aufbau eines Maschinen-Prozess-Struktur-Modells.

Des Weiteren soll über eine Variation der Prozessparameter eine Verbesserung der Produktivität erreicht werden. Die Rolle der Walzentemperierung soll u. a. über Versuchsreihen untersucht werden. Insbesondere der Einfluss der Prozessparameter auf die weitere Verarbeitung der Elektroden wird anhand von Versuchsständen erforscht (etwa Haftungs-, Handhabungs- und Benetzungsprüfstand).

Aus technischer Sicht ist vor allem mit einer verbesserten Verarbeitbarkeit zu rechnen. Dies bedeutet konkret eine Erhöhung der Produktivität durch eine kürzere Durchlaufzeit und weniger Ausschuss. Zuletzt sollen die Untersuchungen zur Maschinendynamik und der systematische Vergleich der Kalander der Partnerinstitute Wissen generieren, welches nicht nur bei der Prozessführung, sondern auch bei der Auslegung von Kalandern genutzt werden soll.