开发高效，环保电池电极的新方法

大多数生产电池电极的传统工艺都涉及有毒溶剂，需要大量的空间和能源。一种新的干涂层工艺——DRYtraec®——由德国弗劳恩霍夫材料与光束技术研究所解决这个问题。

虽然是环保和经济的，但该技术可以大规模应用，从而提供完全改变电池电极的制造的承诺。

德国联邦经济事务和能源部(BMWi)认为，到2030年，德国将需要将近655太瓦时。这几乎比目前的需求高出20%。

Prognos AG代表该部进行了相应的研究。结果是初步估计，最终估计预计将在秋季公布。然而，很明显，社会对能源的需求在不断增加。

电动汽车行业的快速发展要求采用新的方法来降低生产电池所需的能源，从而使其经济、环保。DRYtraec^®是德累斯顿Fraunhofer IWS跨学科研究团队开发的一种潜在解决方案，旨在生产电池电极。

电极是任何电池的重要组成部分，通常由薄涂层的金属箔组成。该涂层含有能够储存能量的活性成分。

传统的涂层过程使用湿化学方法，即所谓的泥浆．

Fraunhofer IWS化学涂层技术集团经理Benjamin Schumm博士

活性材料、粘合剂和导电碳分布在溶剂中形成一种糊状物。该膏最初应用于金属箔以形成湿涂层。

需要非常大的机器和很长的干燥轨道，以确保溶剂将蒸发后。与DRYtraec^®，我们可以更有效地设计这个过程．

Fraunhofer IWS化学涂层技术集团经理Benjamin Schumm博士

特殊粘合剂和旋转滚轮的剪切力

新的涂层工艺通常涉及的原材料类似于浆液工艺中使用的原材料。亚博网站下载Fraunhofer IWS发明的干式涂层技术不需要溶剂。相反，它使用了一种特殊的粘合剂。材料变成亚博网站下载干燥的混合物，然后被送入压延机间隙，这是两个旋转方向相反的辊之间的间隙。

一个重要的细节是，一个滚筒必须比另一个滚筒转动得更快。这会产生剪切力，从而确保纤维的形成。纤维是在粘合剂中形成的线状网络。

Schumm说,“把它想象成一只蜘蛛”这是一个机械嵌入粒子的网。yabo214”

运动和压力在滚轴上形成一层薄薄的薄膜，旋转速度更快。该薄膜随后在第二压延机间隙中移动到集电箔上。这样可以同时对两面进行涂层，而无需进行大量额外工作。在最后一个阶段，将产生的线圈切割到所需的尺寸，并按照特定的顺序堆叠各个零件，以制作成品电池。

化学和制造工程专业知识的结合带来了成功

的DRYtraec^®与现有的电池电极涂层工艺相比，具有明显的经济和生态效益。从过程中消除有毒溶剂和长时间，能源密集型干燥机对环境有积极的影响。

此外，新工艺加快了生产速度，只需要传统解决方案三分之一的设备空间，这在多个方面节省了成本。app亚博体育根据舒姆的说法，DRYtraec的成功^®主要是由于Fraunhofer IWS研究团队的专业知识的多样性。

该团队的成员包括研究最佳粉末混合的化学背景，以及开发防止干燥薄膜自支撑设备的生产工程专家。app亚博体育因此，它确保了稳定性。

广泛的可能应用

第一台DRYtraec原型机^®该系统是作为“DryProTex”资助项目的一部分建立的。这个项目表明，不考虑电池类型，连续制造电极是可能的。

该技术的可能用途范围不限于特定的电池化学。它同样可以用于锂离子电池，也可以用于锂硫或钠离子电池。我们甚至在研究固态电池。

Fraunhofer IWS化学涂层技术集团经理Benjamin Schumm博士

”这些在未来将变得越来越重要，但材料不能耐受湿化学处理。亚博网站下载因此,DRYtraec^®使我们能够为这个问题提供一个非常有希望的解决方案”舒姆补充道。

业界对这一过程给予了极大的关注。目前正在与各种汽车和电池制造商进行谈判，以起草几个试点系统的建设草案。除了用DRYtraec制造电极^®，研究人员正在努力分析整个电池电池开发过程链的几个研究项目。因此，他们在开发未来电池方面做出了重要贡献。

来源：https://www.fraunhofer.de/en.html