Elemzések Környezetbarát módon gyárt elektródákat a Fraunhofer

Környezetbarát módon gyárt elektródákat a Fraunhofer

autopro.hu/D.Á. | 2021.09.15 07:20

Környezetbarát módon gyárt elektródákat a Fraunhofer

Fotó: Pixabay

Forradalmasítani akarja az elektródagyártást DRYtraec névre hallgató technológiájával a Fraunhofer IWS. Ahelyett, hogy az akkumulátorok elektródáit oldószerek segítségével készített masszával vonnák be, a Fraunhofer IWS száraz keveréket és kötőanyagokat használ, ami csökkenti a költségeket és a környezeti terhelést, valamint a jövőbe is mutat.

Hirdetés

A német Szövetségi Gazdasági és Energiaügyi Minisztérium (BMWi) becslései szerint Németország 655 terrawattórányi áramot fog fogyasztani 2030-ban, ami 20 százalékkal nagyobb a mai értéknél. Az energiaigény tehát egyre csak nő, így az akkumulátorokat minél környezetkímélőbben és költséghatékonyabban kell gyártani, különös tekintettel a feltörekvő elektromos járművek akkumulátoraira.

Az akkumulátorok egyik legfontosabb elemei az elektródák, amelyek egy vékony bevonattal ellátott fémlemezek. A Fraunhofer IWS kémiai bevonatolási technológiákért felelős menedzsere, Dr. Benjamin Schumm elmondta, hagyományosan az alaplemezre egy nedves masszát kennek bevonatként, amely aztán aktív anyagként a töltés tárolásában részt vesz. A massza állagot az összetevők, mint az áramot jól vezető szén és kötőanyagok oldószeres kezelésével érik el. A felhordáshoz és szárításhoz nagy gépsorok kellenek, amelyekben van ideje az oldószernek elpárologni. Ezt a folyamatot küszöböli ki a DRYtraec technológia.

Oldás helyett kötés

A DRYtraec technológia a Fraunhofer IWS egy interdiszciplináris kutatásának eredménye. Lényege, hogy az elektródák hasonló alapanyagokból, de oldószerek nélkül, száraz bevonatolással készülnek, amihez speciális kötőanyagokat használnak. Az alapanyagok és kötőanyag összekeverése után a száraz keveréket kalander gépbe töltik, hengerlés közben pedig a kötőanyag cérnaszerű szálakat húz a keverékbe, amik Schumm szerint pókhálóra hasonlítanak. A keverék egy újabb kalanderben egyszerre vonja be az alaplemez mindkét oldalát. Az elkészült, felcsévélt anyagot ezután csak méretre kell vágni, az így kialakult elektródákat pedig megfelelően össze kell rendezni csomagokká, így összeállnak a kész akkumulátorok.

A vállalat szerint a DRYtraec technológiának egyértelmű gazdasági és környezetvédelmi előnyei vannak. A mérgező oldószerek és a rendkívül hosszú szárítószalagok mellőzésén túl a száraz technológia harmad akkora gyártóhelyet igényel, mint a hagyományos módszer. A technológián a megfelelő keveréket kidolgozó vegyészek mellett gyártástervező mérnökök is dolgoztak, hogy olyan gépeket fejlesszenek, amik garantálják a keverék stabilitását, biztonságát a gyártás során.

Univerzális alkalmazás

Schumm elmondta, cége technológiája nincs cellatípushoz kötve, elméletileg bármilyen rendszerű akkumulátorhoz használható. Ezt a német állam által indított DryProTex projekt keretein belül, prototípusok gyártásával is bemutatta a Fraunhofer IWS. Az elektródák lítiumion, lítium-szulfid vagy nátriumion cellákban is használhatók, a cég ráadásul az egyre növekvő jelentőségű szilárdtestes akkumulátorok felé is nyitott. Az utóbbiakban használt anyagok a nedves eljárásokat nem tolerálják, így a DRYtraec koncepciója itt is ígéretes. Az elektródák gyártásán kívül számos, akkumulátorcellákkal foglalkozó kutatást végez a Fraunhofer IWS, amivel számos leendő autóipari és cellagyártó partner figyelmét felkelti — írta meg a Manufacturing Global.

Tetszett ez a hír? Ne maradjon le a legfontosabb járműipari történésekről, iratkozzon fel hírlevelünkre ezen a linken.

Hirdetés

Kiemelt Partnereink