Intelligente, modular adaptive Microenvironments für eine effizientere Batteriezellfertigung

Das Ziel des Teilvorhabens ist es, die Auswirkungen von Vorgängen zu untersuchen, bei denen eine Störung der klimatischen Bedingungen innerhalb des Microenvironments verursacht wird. Zu diesen Prozessen gehören das Einschleusen von Materialien, sowie das Betreten der Kammer infolge einer Prozessstörung. Der zentrale Fokus liegt hierbei auf der Untersuchung von feuchtigkeitssensiblen Elektrodenkomponenten hinsichtlich einer Materialschädigung durch die eingebrachte Feuchtigkeit. Die Untersuchungen werden in enger Zusammenarbeit mit Kollegen von der thermischen Verfahrentschnik durchgeführt, wobei das diese die klimatische Erfassung und Beschreibung der lokalen klimatischen Gegebenheiten übernehmen und wir den daraus resultierenden Einfluss auf die Elektroden- und Zelleigenschaften bestimmen. Die Untersuchungen werden

dabei am Beispiel des Trockenbeschichtens durchgeführt, da dieses Verfahren ein hohes innovatives Potential für eine nachhaltige Fertigung von Elektroden in sich trägt und aufgrund der kompakten Anlagen sich besonders für eine Microenvironmentnutzung anbietet.

• Bestimmung der Auswirkungen von Vorgängen, bei denen die klimatischen Bedingungen in einem Microenvironments gestört werden (Einschleusen von Materialien, Betreten der Kammer, Leckagen)

• Erweiterung eines Microenvironments mit DHU, Materialschleuse und Transportsystem

• Aufbau einer autarken Produktionsumgebung, in der die Elektrodenfertigung und Probennahme ohne direkten Bedienereingriff erfolgen kann

• Untersuchung des Feuchtigkeitseinflusses auf die elektrochemischen Eigenschaften der Elektrodenmaterialien

• Bestimmung des Einflusses von erhöhten Kammertemperaturen aufgrund hoher Wärmelasten

Die Etablierung von Microenvironments als Produktionsumgebung soll einer agilen und kostengünstigen Produktion von Batterien zuarbeiten. In diesem Zusammenhang soll ebenfalls die Anwendung der Trockenbeschichtung als industrielles Verfahren für hochleistungsfähige Batteriekomponenten vereinfacht werden.