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ZELLASSEMBLIERUNG AUF BASIS VON KUNDENMATERIAL

CUSTOMCELLS® bietet die Zellassemblierung auf Basis kundenseitig bereitgestellter Komponenten.


Sie möchten Ihre Zellkomponente im Gesamtsystem Batteriezelle evaluieren? CUSTOMCELLS® setzt im Rahmen der Zellassemblierung auch kundenseitig bereitgestellte Einzelkomponenten ein und liefert durch eine optimale Ergänzung der weiteren Komponenten eine gemäß Anforderungsprofil des Kunden definierte Batteriezelle. 

Auf den ersten Blick bestehen Lithium-Ionen-Batteriezellen nur aus einer positiven Elektrode, einer negativen Elektrode, einem Separator und einem Elektrolyten. Jedoch ist der tatsächliche Aufbau einer Lithium-Ionen-Batteriezelle deutlich komplizierter und die zunehmende Anzahl an Komponenten und das Aufkommen neuer Elektroden-Aktivmaterialien in modernen Lithium-Ionen-Batteriezellen erfordern sehr viel Knowhow und praktische Erfahrung, um die Wechselwirkungen der Komponenten und ihre Auswirkungen auf die zyklische Zellalterung, den internen Widerstand oder andere Key Performance Indikatoren (KPIs) zu verstehen. 

Beispielsweise sind die Elektroden in einer Lithium-Ionen-Batteriezelle Kompositelektroden, bestehend aus einer komplexen und fein abgestimmten Mischung aus einem / oder mehreren Aktivmaterial/-ien, mehreren Leitzusätzen und mehreren Bindermaterialien, welche unter Zugabe verschiedenster Prozessierungslösungsmittel (abhängig vom Aktivmaterial) und verschiedenen Additivzusätzen homogen aufgeschlämmt werden und dann auf eine sehr dünne Substratfolie von wenigen Mikrometern homogen aufgetragen und getrocknet werden, ohne dass der Film reißt. Obwohl die Inaktivmaterialien (u.a. Leitzusätze, Binder, Substratfolie) nicht an den elektrochemischen Reaktionen teilnehmen, haben sie dennoch einen signifikanten Einfluss auf die Eigenschaften der resultierenden Lithium-Ionen-Batteriezellen. Leitzusätze wie z. B. Leitruße, erzeugen ein elektronisch und thermisch leitfähiges Netzwerk innerhalb der Kompositelektrode, bestimmen die Mikrostruktur der Elektrode und bestimmen damit maßgeblich den internen Widerstand und das Alterungsverhalten der Lithium-Ionen-Batteriezellen. CUSTOMCELLS® Kunden haben neben der Nutzung der 14 Standartelektroden aber auch die Möglichkeit Ihre eigenen Elektroden im Rahmen der weiteren Zellassemblierung bereitzustellen.

Aus der Evaluierung neuer Materialien und neuer Zellkomponenten können essentielle Strategien zur Zellentwicklung und Zellassemblierung abgeleitet werden, was den Schlüssel zu hoch-performanten und langlebigen Lithium-Ionen-Batteriezellen darstellt. Zu diesem Zweck ist es aber unerlässlich, dass die Untersuchungen neuer Komponenten auf Basis absolut reproduzierbarer Prozesse durchgeführt werden. CUSTOMCELLS® fertigt seit 2012 hoch-performante Elektroden und Prototypen Lithium-Ionen-Batteriezelle in einem reproduzierbaren aber dennoch hoch-flexiblem Prozess, der es ermöglicht auch neue Aktivmaterialien und neue Inaktivmaterialien auf Elektrodenebene aber auch auf Zellebene (u.a. Separatoren, Elektrolyte, Tabs) im bestehenden Prozess durch wenige Anpassungsschritte auszutauschen und somit deren Eigenschaften in einer Lithium-Ionen-Batteriezelle objektiv zu evaluieren. Aus diesen CUSTOMCELLS® Erfahrungswerten und dem technologischen Knowhow heraus bietet sich so ein optimales Umfeld, um vorhandene Kundenmaterialien wie Elektroden, Elektrolyte, Separatoren und Tabs oder Pouchfolien in das Gesamtkonzept der Batteriezelle einzubringen und zu evaluieren.  

Dabei gehen die Batteriezellexperten von CUSTOMCELLS® direkt auf die individuellen Anforderungen des Kunden ein und wählen die weiteren Zellkomponenten in Abhängigkeit von der Zielanwendung oder dem Zielmarkt aus. Im Rahmen der Studie können die zu untersuchenden neuen Zellkomponenten selbstverständlich auch gegenüber dem Stand der Technik evaluiert werden, um den technologischen Mehrwert exakt zu bewerten. CUSTOMCELLS® verfügt kontinuierlich über 250 verschiedene Aktiv- und Inaktivmaterialien und ist im ständigen Austausch mit seinen etablierten Zulieferern und führt regelmäßig die Qualifizierung von neuen Zulieferern und neuen Technologien durch, so dass der Stand der Technik auch jederzeit marktkonform und objektiv bewertet werden kann.

CUSTOMCELLS® samt Partnernetzwerk (u.a. die P3 Group und die E-Lyte Innovations GmbH) kann Sie auf dem gesamten Weg von der Materialevaluierung auf Elektrodenlevel, über die Entwicklung neuer oder die Bereitstellung patentierter Elektrolytlösungen bis hin zur Prototypenentwicklung von Lithium-Ionen Batteriezellen und Prototyp-Batteriemodulen vollumfänglich unterstützen. Neben der technologischen Perspektive liefert CUSTOMCELLS® den Kunden dabei auch detaillierte Einblicke in den jeweiligen Markt sowie in die individuell realisierbaren Batteriekomponenten.

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