Das Dry-Coating-Verfahren ermöglicht die Herstellung von Elektroden ohne Nassbeschichtung und anschließende kostenintensive Trocknung. Mit dem neuen Verfahren entfallen der energieintensivste Teil der Zellherstellung und die Verwendung von chemischen Lösungsmitteln. PowerCo testet und optimiert die Technologie bereits in einer Pilotlinie in einem seiner Labore in Norddeutschland und wird gemeinsam mit dem deutschen Druckmaschinenspezialisten Koenig & Bauer AG das Dry Coating Verfahren weiterentwickeln und industrialisieren. Als Druckspezialist wird Koenig & Bauer eine Maschine für die industrielle Pulverbeschichtung entwickeln.
Nach Schätzungen von PowerCo hat die neue Technologie das Potenzial, rund 30 Prozent der Energie sowie 15 Prozent der benötigten Fläche einzusparen und damit jährlich hunderte Millionen Euro zu sparen. Frank Blome, CEO von PowerCo SE: "Was die Festkörperzelle für das Produkt ist, ist Dry Coating für die Produktion - ein echter Game Changer. Bei erfolgreicher Skalierung wird es uns eine einzigartige Position auf dem Markt und eindeutige Wettbewerbsvorteile verschaffen."
Die Elektroden (Kathode und Anode) sind das "Herzstück" der Batteriezelle und bestimmen die Energiedichte und die Batterieleistung. In der modernen industriellen Elektrodenproduktion werden die Batteriematerialien mit Additiven und flüssigen Lösungsmitteln zu einer Aufschlämmung vermischt. Anschließend werden sie auf Kupfer- oder Aluminiumfolien aufgetragen, getrocknet und kalandriert.
Das Dry-Coating-Verfahren von PowerCo ermöglicht es, die pulverförmigen Ausgangsmaterialien direkt auf die Folie zu kalandrieren, ähnlich wie bei einem Druckverfahren. Damit entfallen zwei von vier Prozessschritten bei der Elektrodenherstellung. Die Pulverbeschichtung kann extrem fein und gleichmäßig auf die Folie aufgetragen werden, die entstehende Schicht ist etwa so dünn wie ein Haar. Dies garantiert eine hervorragende räumliche Energiedichte und eine lange Lebensdauer und verbessert gleichzeitig die Schnellladefähigkeit der Batterie.
Die neue Technologie reduziert den Flächenbedarf um 15 Prozent. Pro Gebäudeblock einer regulären Gigafactory mit einer Produktionskapazität von 20 GWh können vier parallele Beschichtungs- und Trocknungslinien eingespart werden, was einer Fläche von 7.000 Quadratmetern entspricht. Dadurch kann die Außenlänge der Anlage um etwa 100 Meter reduziert werden. Durch den Verzicht auf den Betrieb der energieintensiven Trocknungsöfen und Absauganlagen wird Energie eingespart, die dem Jahresverbrauch von 40.000 Privathaushalten entspricht. Außerdem entfällt der Einsatz von chemischen Lösungsmitteln, die in siloartigen Türmen außerhalb der Anlagen mühsam und mit hohen Energiekosten recycelt werden müssen.
Quelle: Volkswagen