Sprühbeschichtungseinheit

Sprühbeschichtungseinheit

Hauptort der Ausführung: FRAUNHOFER-ICT Joseph-v.-Fraunhofer-Str. 7 76327 PFINZTAL

1 Stükck Sprühbeschichtungseinheit Im Rahmen des öffentlich geförderten Projekts "AgiloBat2" soll am Fraunhofer ICT eine Sprühbe-schichtung zur Herstellung von unterschiedlichen Komponenten für Lithium-Ionen-Batterien installiert werden. Das komplette Modul soll in einem Technikum aufgestellt werden. Die Sprühbeschichtung soll in eine Schutzgasbox (Glovebox) integriert werden, so dass eine eingehaus-te Sprüheinheit als geschlossenes Modul zur Beschichtung von unterschiedlichen Komponenten, wie Elektroden und Schutzschichten, für Batteriezellen eingesetzt werden kann. Die erforderlichen Elekt-rodensuspensionen bestehen aus Aktivmaterialien, Kohlenstoff (in verschiedenen Formen) und Binder, während die Schutzschichten zu meist auf polymeren Lösungen basieren. Diese beinhalten teilweise keramische Partikel. Weiterhin sollen mehrere Schichten einer Tinte auf ein Substrat abgeschieden werden können. Hierfür muss die Trägerplatte des Substrates beheizbar sein, um die aufgebrachten Schichten zu trocknen, bevor eine weitere bzw. neue Schicht appliziert wird. Als Substrat dienen bei-spielsweise metallische Folien (z.B. Aluminiumfolie), Polymerfolien/ Teflonfolien oder Elektroden, die auf eine entsprechende Trägerplatte aufgebracht werden müssen. Mit der Sprühbeschichtung sollen unterschiedliche Tinten auch kurz nacheinander auf dasselbe Substrat aufgebracht werden können. Zum Einsatz kommen hierbei in erster Linie luft- und feuchteempfindliche Materialen, wodurch die Arbeitsumgebung trocken sein muss. In zukünftigen Batterietechnologien - wie z.B. bei Festkörperbat-terien - werden häufig Metall-Anoden eingesetzt. Mit der Verwendung von metallischem Lithium als Substrat muss die Arbeitsumgebung zudem stickstofffrei sein, um die Entstehung unerwünschter Ver-bindungen auf der Anodenoberfläche zu vermeiden. Mit der Sprühbeschichtung sollen hochflexibel unterschiedliche und passgenaue Geometrien abge-schieden werden können. Dabei müssen die Schichten, je nach Anwendungsfall, sowohl als dichte, porenfreie Struktur vorliegen sowie auch als poröse Struktur ausgelegt werden können. Ebenso ist ein mehrschichtiger Aufbau aus den gleichen sowie auch aus unterschiedlichen Schichten denkbar (hierar-chische Strukturierung). Hierbei gilt es, eine hohe sowie gleichbleibende Qualität in der Beschichtung und in den Eigenschaften der gesprühten Komponenten zu sichern. Optionen: • Ein zweiter Sprühkopf • Eine kontinuierliche Führung des Substrats als Vorbereitung für den Einsatz von weiteren Sprühköpfen. Das zu beschichtende Substrat soll automatisch mit einstellbarer Geschwindig-keit nacheinander unter mehreren Sprühköpfen bewegt werden können. • Erweiterung des Systems mit einem weiteren Sprühkopfes mit erforderlicher Hardware mit und ohne Heizung • Teststand um Prozessparameter für Sprühkopf definieren zu können • Stickstoffreinigung der Glovebox: Gasreinigung zur Entfernung von Stickstoff aus der Arbeits-gasatmosphäre mit einer Reinheit von < 1 ppm Stickstoff • Stickstoffsensor • Sprachsteuerung, die ein Steuern von Boxfunktionen während des Arbeitens in der Box ermög-licht, ohne Internetverbindung • Wärmetauscher zur Kühlung des Boxinnenraums, um einen Temperaturanstieg durch die Infra-rotheizung auszugleichen.

Beschreibung der Optionen:

Anzahl der eingegangenen Angebote von KMU: 1

Anzahl der elektronisch eingegangenen Angebote: 1