Fraunhofer utvecklar torrbeläggningsprocess för batterielektroder

Fraunhoferinstitutet IWS i Dresden har utvecklat en ny process kallad DRYtraec® för tillverkning av batterielektroder. Den nya torrbeläggningsmetoden ersätter traditionella våtmetoder som använder lösningsmedel och kräver mycket utrymme och energi.

Den konventionella processen innebär att aktivt material, kol och bindemedel dispergeras i ett lösningsmedel för att skapa en pasta. Denna pasta appliceras sedan på en metallfolie, varefter lösningsmedlet måste avdunsta i långa, energikrävande torktunnlar. DRYtraec®-processen fungerar utan lösningsmedel. Istället används ett speciellt bindemedel som tillsammans med andra material bildar en torr blandning. Blandningen förs in i en kalendergap, ett utrymme mellan två motroterande valsar. Den avgörande detaljen är att den ena valsen roterar snabbare, vilket skapar en skjuvkraft som gör att bindemedlet bildar trådliknande nätverk som mekaniskt bäddar in partiklarna.

Enligt Fraunhofer IWS är den nya processen betydligt mer miljövänlig och kostnadseffektiv. Den eliminerar användningen av giftiga lösningsmedel, kräver en tredjedel av utrymmet jämfört med konventionella lösningar och är snabbare samt mer energieffektiv då torksteget tas bort.

DRYtraec®-teknologin är inte begränsad till en specifik batterikemi. Den kan användas för litiumjon-, litiumsvavel- eller natriumjonbatterier. Fraunhofer IWS undersöker även möjligheter för användning i solid-state-batterier, som förväntas bli allt viktigare i framtiden och vars material inte tål våtkemisk bearbetning.

Tekniken har demonstrerats framgångsrikt inom forskningsprojektet "DryProTex". Industrin, inklusive bil- och batteritillverkare, har visat stort intresse för processen.