Lithium Batterien finden sich in E-Autos, Elektro-Rollern und vielen anderen modernen Fortbewegungsmitteln. Ihre Produktion boomt und damit die Herstellung der erforderlichen Elektroden. Dazu werden Metallfolien, meist aus Kupfer, mit einer Paste, dem sogenannten Slurry, beschichtet. Die Trocknung der Paste auf den Metallfolien ist nicht trivial, sondern ein komplexes Zusammenspiel zwischen Trocknungstemperatur, Energieeintrag und Zeit, um m?glichst wenig Restfeuchte bei maximaler Haftung zu erreichen.
Bisher wurde die Elektrodenpaste meist durch Hei?luft getrocknet. Zunehmend etabliert sich nun die Infrarot-W?rmetechnologie. Infrarot-W?rmestrahlung besitzt eine deutlich h?here W?rme?bertragungskapazit?t als Luft und darum kann der Trockenschritt stark beschleunigt werden. Versuchsreihen zeigen, dass optimal passende Infrarot-Trockner hier einen gro?en Unterschied machen.
Intensive Testreihen bei Heraeus Noblelight, dem Spezialisten f?r Infrarot-Anwendungen, zeigten jetzt, dass Wellenl?nge und Leistung der Infrarot-Strahler kombiniert mit der optimalen Trockenzeit einen gro?en Einfluss auf das Trocknungsergebnis haben. Bindervernetzung und Restfeuchtegehalt lassen sich von diesen Parametern stark beeinflussen, es lohnt sich darum, die Auslegung der Infrarot-Trocknung intensiv zu betrachten.
Dies wird durch Feldtests bei Kunden best?tigt. Die Nachr?stung von Infrarot-Strahlern in bestehende Hei?lufttrocknungen beschleunigt die Produktionsgeschwindigkeit signifikant, sie wird nahezu verdoppelt.
Praxisnahe Versuchsreihen und Computersimulation optimieren die Anlage
Um das Zusammenspiel der verschiedenen Parameter zu erkennen und deren Einfl?sse zu verstehen, f?hrt Heraeus in seinem Anwendungszentrum Trocknungsversuche mit unterschiedlichen Strahlungsquellen und Leistungen durch. Dar?ber hinaus kann der Prozess von der Beschichtung ?ber die Trocknung bis zur Analyse hier im Laborma?stab nachgestellt werden.
Ein Filmziehger?t beschichtet die Substratfolien pr?zise mit Elektrodenpaste in unterschiedlichen Schichtdicken. Nach der Infrarot-Trocknung werden Restfeuchtebestimmung sowie Haftungstests durchgef?hrt. So k?nnen die Zusammenh?nge zwischen Schichtdicke, Trocknungsgeschwindigkeit und Haftvermittlung gut erkannt werden. Infrarot-Strahler werden im Wellenl?ngenbereich und auch in der Leistungsdichte individuell auf die geforderten Parameter angepasst.
Heraeus Noblelight f?hrt zudem Prozessoptimierungen mittels numerischer Simulation (Computer Aided Engineering – CAE) durch. Dabei k?nnen Fertigungsanlagen anhand von virtuellen Produktdatenmodellen analysiert und optimiert werden. Hierbei werden pr?zise Informationen zu Temperaturverteilung in den beschichteten Folien, R?ckwirkungen der Umgebungseinfl?sse und Luftf?hrung f?r den Abtransport der Feuchte/Wasserdampf simuliert.
Heraeus Noblelight ist auf die Herstellung und Anwendung hochwertiger Lichtquellen spezialisiert, die das elektromagnetische Spektrum von Ultraviolett bis Infrarot abdecken. Das Unternehmen verf?gt ?ber mehr als 40 Jahre Erfahrung in der Infrarot-Technologie und bietet das Know-how, die Produkte und Systeme, um effiziente und effektive L?sungen in der gesamten Industrie anzubieten.
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