Kalandrierung zur gezielten Einstellung der Batterieelektroden-Performance

Zur Realisierung einer wirtschaftlichen Elektromobilität mit wettbewerbsüberlegener Wertschöpfung ist die Beherrschung der Batteriezellproduktion unabdingbar. Kostenstrukturen und Funktionseigenschaften der Zellen wie Reichweite, Schnellladefähigkeit und Lebensdauer sind maßgeblich durch die Fertigungsprozesse und die darüber gezielt einzustellende Mikrostruktur der Elektroden bestimmt. In diesem Kontext liefert die vorliegende Arbeit ein tiefgreifendes Prozess- und Produktverständnis mit Fokus auf die Kalandrierung als den abschließenden und strukturbestimmenden Prozessschritt der Elektrodenproduktion. Im Rahmen systematischer Studien zu Verdichtungsparametern im Zusammenhang mit den eingesetzten Leitadditiven und der gezielten Einstellung der Leitrußstruktur über unterschiedliche Mischertypen bzw. Mischintensitäten werden Prozesswechselwirkungen von Dispergierung und Kalandrierung im Rahmen von Prozess-Struktur-Eigenschaftsbeziehungen untersucht, um Grundlagen zur Prädiktion des Einflusses der Kalandrierung auf strukturelle und elektrochemische Performanceeigenschaften der Elektroden zu legen. Hierzu werden Methoden zur Analyse mechanischer, struktureller und elektrischer Eigenschaften auf Pulver-, Suspensions- und Elektrodenebene entwickelt und etabliert sowie ausgewählte Modelle geschaffen.