Das Projekt "ProKal: Prozessmodellierung der Kalandrierung energiereicher Elektroden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Battery LabFactory Braunschweig durchgeführt. In ProKal untersucht das iPAT die Kalandrierung energiereicher, kontinuierlich und absatzweise beschichteter Kathoden sowie Anoden mit hohen Flächengewichten und hochkapazitiven Aktivmaterialien NMC622 sowie Si-Graphit. Zur Erhöhung der beschränkten Leitfähigkeit der Dickschichtelektroden werden verschiedene Leitadditive getestet. Im Anschluss wird das Verdichtungsverhalten kontinuierlich und absatzweise beschichteter energiereicher Elektroden sowie die Möglichkeiten zur Steigerung der Elektrodenperformance, aber auch der Bahngeschwindigkeit und somit der Produktivität untersucht. Die Prozessdaten dienen mit den ausführlichen Ergebnissen zur Produktcharakterisierung der Weiterentwicklung sowie Kalibrierung eines schon am iPAT erarbeiteten Prozess-Struktur-Eigenschaftsmodells für Elektroden vergleichsweise geringer Schichtdicken. Anoden und Kathoden mit vielversprechendster Struktur sollen miteinander zu Zellen verbaut und elektrochemisch untersucht werden, um die Elektroden und das Produkt Zelle global hinsichtlich der erzielten Energiedichte sowie der elektrochemischen Leistungsfähigkeit zu bewerten. Das iPAT stellt in AP1 in Zusammenarbeit mit dem MEET NMC622-Kathoden und Si-Graphit-Anoden mit hohen Massenbeladungen her sowie testet den Einsatz von Leit- und Poren-Additiven. In AP 2 wird das Verdichtungsverhalten der Elektroden bei kontinuierlicher und absatzweiser Kalandrierung untersucht und der Prozess zur Verbesserung der Produktivität und Weiterverarbeitung variiert. Die Elektroden werden in AP 3 zusammen mit den Projektpartnern hinsichtlich der Struktur sowie der resultierenden elektrochemischen Performance und Weiterverarbeitungseigenschaften analysiert, um schließlich die Elektroden zu Zellen maximaler Energiedichte zu kombinieren. AP 4 widmet sich der gemeinsamen Modellierung der Zusammenhänge zwischen Maschine, Prozess, Produktstruktur und -eigenschaft sowie Prozesskosten.