Flexible Elektrodenproduktion

  • Forschungsthema:Erweiterung und Optimierung einer Versuchsanlage zur Herstellung von Elektrodeneinzelschichten
  • Typ:Bachelorarbeit
  • Datum:abgeschlossen 01/2021
  • Betreuung:

    Altvater, Spiegel

  • Bearbeitung:Lucas Schmid

Beschreibung der Arbeit

Hintergrund:Lithium-Ionen-Batterien sind in mobilen sowie stationären Anwendungen mittlerweile allgegenwärtig. Hinsichtlich der Flexibilität der Produktionsanlagen für Elektroden besteht bezüglich Stückzahl und Geometrie noch ein großes Verbesserungspotential. In diesem Zusammenhang ist die Herstellung von Elektrodeneinzelschichten mit individuell definierten Beschichtungs- sowie Trocknungsbedingungen im diskontinuierlichen Prozess ein innovativer Ansatz.  Aufgaben / geplante Arbeiten:Herr Schmid soll in seiner Bachelorarbeit eine bestehende Anlage zur Herstellung von Elektrodeneinzelschichten erweitern und optimieren um automatisierte Beschichtungs- und Trocknungsversuche mit definierten Prozessparametern zu ermöglichen. Hierzu soll zunächst ein bestehendes Programm zur Anlagensteuerung verbessert sowie ein Sensor zur Schichtdickenmessung integriert und ein automatisierter Ablauf der Beschichtungsroutine implementiert werden. Mit der angepassten Software sollen im Anschluss auf der Anlage doppelseitig beschichtete Elektroden hergestellt und bewertet werden. Die Homogenität der Beschichtung wird dabei mit dem implementieren Sensor erfasst und geprüft. Betriebsparameter der Beschichtungseinheit sollen daraufhin ggfs. entsprechend angepasst werden.Nach erfolgreichem Abschluss soll ein weiterer Sensor zur Messung des Temperaturverlaufs während der Trocknung in die Anlage integriert werden. Der Infrarot-Temperatursensor soll auf seine Eignung geprüft werden, indem Temperaturmessungen an ausgewählten Materialien durchgeführt und mit Referenzmessungen abgeglichen werden. Zur Integration des Sensors sind konstruktive Änderungen am Versuchsaufbau sowie Anpassungen in dem Programm zur Messdatenaufzeichnung notwendig. Der Temperatursensor soll abschließend an ausgewählten Trocknungsversuchen validiert und mit Referenzmessungen verglichen werden.