Rakel-Beschichtungsmaschine für kontinuierliche Batterieelektrodenfolien

Produktübersicht

Diese kontinuierliche Rakel-Beschichtungsmaschine wurde für die kontrollierte und wiederholbare Oberflächenbeschichtung von Bahnsubstraten entwickelt. Sie kombiniert Komma-Rakel-Dosierung, präzise mechanische Einstellung, stabile Substratführung und integrierte Heißlufttrocknung in einer kompakten Prozessplattform. Das Ergebnis ist ein zuverlässiger Weg zur präzisen Bildung von Elektrodenfilmen, bei denen Schichtdicke, Maßkontrolle und Trocknungsqualität die Leistung der nachgelagerten Zellen direkt beeinflussen.

Das Gerät eignet sich besonders für die Entwicklung von positiven und negativen Elektrodenfolien für Lithium-Ionen-Batterien, Superkondensatoren, Nickel-Batterien und andere Sekundärbatterien. Es unterstützt Beschichtungsprozesse auf Basis von ternären Materialien, Lithiumeisenphosphat, Lithiumkobaltoxid, Lithiummanganat, Graphit, Silizium-Kohlenstoff und anderen Elektrodensystemen. Forschungsinstitute, Batterieentwicklungsteams und Pilotproduktionsgruppen können das Gerät nutzen, um Rezepturen und Beschichtungsbedingungen aus der Laborarbeit auf produktionsrelevante Prozesskontrollen zu übertragen.

Aufgebaut auf einem starren Stahlrahmen mit gehärteten Arbeitsoberflächen, automatischer Konstantspannungsregelung und unabhängig gesteuerten Ofenabschnitten, ist dieses System für anspruchsvolle tägliche Betriebsabläufe ausgelegt. Präzise Walzen- und Rakeltoleranzen, überwachter Übertemperaturschutz und eine robuste Ofenkonstruktion aus Edelstahl bieten Sicherheit bei der Verarbeitung empfindlicher Slurry-Rezepturen und dünner Metallfolien.

Hauptmerkmale

• Präzise Komma-Rakel-Dosierung: Eine doppelseitige Komma-Rakel arbeitet mit einem präzisen Gewindespindel-Einstellmechanismus zusammen, um den Beschichtungsspalt exakt zu steuern. Diese Anordnung unterstützt eine Beschichtungsgenauigkeit von ±3 µm und bietet praktische Wiederholbarkeit für die Elektrodenentwicklung und die Validierung im kleinen Maßstab.

• Stabile Bahnspannung und Führung: Eine automatische Konstantspannungsregelung stabilisiert den Folienlauf durch Abwickeln, Beschichten, Trocknen und Aufwickeln. Ein Bahnlaufsystem hilft dabei, die Spurführung zu kontrollieren und das Risiko seitlicher Bewegungen zu reduzieren, die die beschichtete Breite und Ausrichtung beeinträchtigen könnten.

• Beidseitige Heißlufttrocknung: Der Ofen leitet Luft sowohl auf die Ober- als auch auf die Unterseite des bewegten Substrats. Dieser ausgewogene Luftstrom fördert eine qualitativ hochwertige Trocknung über die gesamte beschichtete Oberfläche, während die gemeinsamen oberen und unteren Luftkammern ein gemeinsames Heizelement nutzen.

• Unabhängige zweischichtige Ofenarchitektur: Der Ofen verwendet unabhängig beheizte obere und untere Schichten, die vertikal angeordnet sind. Jeder Abschnitt wird unabhängig gesteuert, was definierte thermische Bedingungen ermöglicht und es Prozessteams erlaubt, das Trocknungsverhalten über die Bahn hinweg konsistenter zu verwalten.

• Genaue analoge Heizungssteuerung: Die analoge Signal-Leistungssteuerung und die Halbleiterrelais-Heizungssteuerung sorgen für eine präzise und langlebige thermische Regelung. Das Heißluftzirkulationsdesign liefert eine Heizgenauigkeit von ±0,5 °C, während die maximale Auslegungstemperatur des Ofens 150 °C beträgt.

• Produktionsrelevantes Beschichtungsfenster: Das Gerät verarbeitet Beschichtungsgeschwindigkeiten von 0 bis 0,5 m/min, Slurry-Viskositäten von 2000 bis 12000 (mPas), Feststoffgehalte von 20 bis 85 % und einseitige Trockenschichtdicken von 20-200 µm. Dieser nützliche Prozessbereich unterstützt systematische Rezeptur- und Parameterstudien.

• Hochpräzise Walzenkomponenten: Die Komma-Rakel und die hartverchromte Stahl-Beschichtungswalze sind mit einem Rundlauf von ≤±1,5 µm, Ra0,4 und einer Geradheit von ≤±1,5 µm gefertigt. Diese streng kontrollierten Hardware-Eigenschaften unterstützen eine gleichmäßige Dosierung und eine stabile Beschichtungsschnittstelle.

• Industrielle Folienhandhabung: Die Einheit ist für Aluminiumfolien von 8–30 µm und Kupferfolien von 6–30 µm konfiguriert. Eine 3-Zoll-Pneumatik-Expansionswelle sichert die Zuführrolle, während das Aufwickelsystem eine automatische Konstantspannung und eine einarmige Sammelanordnung verwendet.

• SPS- und Touchscreen-Bedienung: Die SPS-Steuerung mit Touchscreen-Bedienung bietet dem Bediener eine direkte und zugängliche Schnittstelle für das routinemäßige Prozessmanagement. Der Steuerungsansatz eignet sich für Entwicklungsumgebungen, in denen wiederholbare Setups und eine klare operative Handhabung unerlässlich sind.

• Optionale Lösungsmittelrückgewinnung: Ein Lösungsmittelrückgewinnungssystem kann für Prozesse spezifiziert werden, die ölbasierte NMP- oder wasserbasierte H2O/NMP-Lösungsmittelsysteme verwenden. Diese Option ermöglicht es, die Beschichtungslinie gemäß standortspezifischer Anforderungen an die Lösungsmittelhandhabung zu konfigurieren.

Anwendungen

Technische Spezifikationen

Warum dieses Produkt wählen?

• Präzision in kritischen Komponenten: Strenge Anforderungen an Rundlauf, Geradheit und Oberflächenrauheit für Rakel und Beschichtungswalze bieten eine robuste mechanische Basis für gleichmäßige Dosierung und wiederholbare Beschichtungsarbeiten.

• Kontrolliert von Rolle zu Rolle: Konstantspannungsregelung, Bahnlaufregelung, Maßkontrolle und Spezifikationen zur Ausrichtung von Vorder- zu Rückseite tragen dazu bei, die Folienkonsistenz über den gesamten Beschichtungs- und Aufwickelpfad aufrechtzuerhalten.

• Für zuverlässige thermische Prozesse ausgelegt: Ofenkomponenten aus SUS304-Edelstahl, unabhängige Abschnittssteuerung, analoge Heizungsregelung und Übertemperatur-Abschaltschutz unterstützen einen zuverlässigen Betrieb unter anhaltender Trocknungslast.

• Konfiguriert für echte Elektrodenentwicklung: Die unterstützten Bereiche für Folien, Slurry-Viskosität, Feststoffgehalt, Lösungsmittel, Geschwindigkeit und Trockenschichtdicke machen dieses System kommerziell relevant für die Batterieforschung und die Prozessvalidierung im kleinen Maßstab.

• Anpassbar an Standortanforderungen: Optionale Lösungsmittelrückgewinnung und eine definierte elektrische und Druckluft-Schnittstelle ermöglichen es, die Ausrüstung an die Bedingungen der Einrichtung und die Prozessanforderungen anzupassen.

Kontaktieren Sie uns für ein Angebot oder eine maßgeschneiderte Lösung für Ihren Elektrodenbeschichtungs-Workflow.

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