为了能够以更便宜和更环保的方式生产电池,德累斯顿弗劳恩霍夫材料和梁技术研究所的研究人员开发了一种新的生产工艺,用干膜代替液体化学品涂覆储能电池的电极,节省了能量成本并且在该工艺步骤中消除了有毒溶剂。一家芬兰公司已经成功地在实践中测试了新的Fraunhofer技术。
目前,德国公司在亚洲购买电池。这主要由于亚洲科技公司在电池电池的大规模生产方面拥有数十年的经验,这些工艺消耗大量能源,而德国电价成本高。
Fraunhofer IWS项目的涂层转移工艺可以显着降低电极涂层的工艺成本,制造商可以不使用有毒且昂贵的溶剂,并在干燥过程中节省能源成本,更重要的是,这一技术还可以使用几乎不能或根本不能进行湿化学处理的电极材料,这正是未来具有更高能量密度的电池所需要的。“出于所有这些原因,我们认为我们的技术可以帮助在德国和欧洲实现具有国际竞争力的电池生产。”
到目前为止,电池生产商通常在复杂的湿化学过程中涂覆电池电极。首先,他们将活性物质与特殊添加剂混合,后者释放储存的能量,需要昂贵且通常有毒的有机溶剂。为了保护工厂工人和环境,必须采取复杂的职业安全和后处理预防措施。新的干涂层转移过程可以在不影响生态的工艺步骤下进行:Fraunhofer IWS的研究人员将活性材料与粘合聚合物混合,在称为“压延机”的轧机中加工这种干混合物。该辊系统中的剪切力从粘合剂聚合物整个分子链中分离出来。这些“原纤维”像蜘蛛网一样连接到电极颗粒上,使电极材料稳定并产生了柔性电极膜。在下一工艺步骤中,通过压延机将该约100微米厚的电极层直接层压到铝箔上 - 从而形成电池电极。