Der Dissolver ermöglicht sowohl das Dispergieren mit hohen Umfangsgeschwindigkeiten als auch das Rühren und Mixen im niedrigen Drehzahlbereich. Eine gezielte Einstellung der Rührparameter ermöglicht eine präzise und vergleichbare Herstellung von Suspensionen (z.B. Batterieslurry).
Der Dissolver verfügt sowohl über ein kontinuierliches Kühlsystem als auch über eine Möglichkeit unter Vakuum zu arbeiten. Die verschiedenen Größen der Dissolverscheiben und der Behälter erlauben eine große Varianz an Ansatzgrößen. Der Dissolver befindet sich in einem Abzug, sodass die Arbeitssicherheit und der Schutz der Atemwege durch Partikelbelastung gewährleistet ist. Parallel zum Prozess erfolgt die Aufzeichnung der wichtigsten Betriebsparameter (wie Temperatur, Leistung, Zeit, Drehzahl und Umfangsgeschwindigkeit) um anschließend eine ausführliche Analyse des Dispergierprozesses durchführen zu können.
In der BLB stehen zwei dieser Dissolver, welche parallel betrieben werden können, zur Verfügung. Dessen maximale Leistung beträgt 2,2 kW. Das maximale Füllvolumen (Ansatzgröße) sind 1,6 L (Pilotmaßstab).
Für nähere Information bezüglich des Dissolvers folgt der Link des Herstellers (Modell AE):
GranuPack von GranuTools ist ein hochauflösender Stapeldichte-Analysator. Es misst die Packungsdynamik eines Pulvers, um Pulver in Bezug auf Fließfähigkeit und Verarbeitbarkeit zu klassifizieren. Messgrößen sind die Verdichtungskurve der Stampfdichte, die endgültige Stampfdichte, die Schüttdichte, das Hausner-Verhältnis und die Verdichtungsgeschwindigkeit.
Mehrere Gloveboxen der MBraun Inertgas-Systeme GmbH stehen für die Produktion von sulfidbasierten Festkörperbatterien (SSB) zur Verfügung und wurden mit Geräten zur SSB-Herstellung ausgestattet. Angefangen bei der Synthese des Festelektrolyten, über das Mischen und Beschichten von Elektroden und Separatoren bis hin zur Verdichtung und Zellassemblierung können alle Prozessschritte in inerter Argon-Atmosphäre realisiert werden, ohne das Risiko einer Materialdegradation durch Sauerstoff oder Feuchtigkeit.
Der Kaltwand-Retortenofen SVHT 02/30-GR der Firma Nabertherm ermöglicht die Hochtemperaturbehandlung von Proben bei Temperaturen von 600 °C bis maximal 2700 °C (3000 °C auf Anfrage) in Argonatmosphäre. Die maximalen Abmessungen der Proben dürfen 150 mm Durchmesser, 150 mm Höhe und 2 kg Masse nicht überschreiten.
Der AQUA 40.00 mit Headspace-Modul und Ofen der ECH Elektrochemie Halle GmbH ist für die Messung des Feuchtegehaltes von festen Proben aller Art in Abhängigkeit von der Probenmasse konzipiert. Der Einfluss der Umgebungsatmosphäre wird ebenfalls berücksichtigt.
Alle Maccor-Prüfsysteme sind mehrkanalig, computergesteuert und in der Lage, Batteriezellen vollautomatisch zu prüfen. Das Maccor-Prüfsystem bietet eine breite Palette von Strom- und Spannungsmöglichkeiten. Das Modell 4000 bietet bis zu 256 Prüfkanäle pro Prüfsystem mit Strömen bis zu 150 Mikroampere Vollbereich, Strömen bis zu 2.000 Ampere und Spannungen bis zu 150 Volt. Die Prüfschritte und die Datenerfassung sind in Intervallen von 10 Millisekunden bis hin zu Monaten voll programmierbar. Spezielle Impulsoptionen ermöglichen Impulse von bis zu 100 Mikrosekunden. Die interne Aktualisierungsrate beträgt entweder 10 Millisekunden als Standard oder Millisekunden als Standard oder optional 5 oder 1 Millisekunden. Alle Testkanäle sind in Temperaturschränken untergebracht.
Die kontinuierliche Beschichtungsanlage der Firma Werner Mathis AG stellt eine speziell angefertigte Forschungs- und Entwicklungsanlage zum Beschichten von Anoden und Kathoden dar. Die Elektrodensuspension wird mittels Rakelbeschichtung aufgetragen. Dabei werden innovative Trocknungsmechanismen wie die Infrarot-Strahler-Technologie genutzt und erforscht. Des Weiteren ermöglicht die integrierte Sensorik eine umfassende Prozesskontrolle. Dazu zählen die kontinuierliche Bestimmung der Schichtdicke und des Flächengewichtes vor und nach dem Trocknen sowie die Überprüfung der Randüberhöhung. Zudem kann die Beschichtungsanlage für die Untersuchung des Bereichs der Trockenbeschichtung mittels Bürstenauftrag genutzt werden.
Der Mehrwalzen-Glättkalander MWG 450 L mit 4 Walzen dient zum Verdichten und Laminieren von pulverförmigem Material. Zusätzlich können auch Batterieelektroden verdichtet werden. Der Kalander verfügt über 4 angetriebene Walzen sowie 2 Wickelsysteme für Substrat und Trennfolie. Die Walzen des Kalanders können einzeln bis zu einer Temperatur von 180°C beheizt werden.
Das Quecksilber-Porosimeter Poremaster PM60GT von Quantachrome kann zur Bestimmung der Porengrößenverteilung einer Vielzahl von porösen Materialien wie Elektroden, Pulvern oder Tabletten eingesetzt werden. Durch die Messung in einem Druckbereich von 20.000 - 60.000 PSI können Poren im Größenbereich von 3,6 nm bis ca. 20 µm nachgewiesen werden.
Die Ringscherzelle RST XS der Firma Dietmar Schulze erlaubt die Ermittlung charakteristischer Kennwerte von Pulvern, welche für die Auslegung von Silos von Relevanz sind. Mithilfe der Ringscherzelle können die Fließfähigkeit, die innere Reibung, die Zeitverfestigung oder die Schüttgutdichte von Pulvern zur Produktcharakterisierung und Optimierung gemessen werden. Zudem ist eine Bestimmung der Wandreibung von Pulvern möglich.
Der Extruder der Firma Thermo Scientific™ Haake™ Rheomex™ PTW 16 OS ermöglicht die kontinuierliche Verarbeitung von Elektrodenmaterial. Dazu können konventionelle Produktionsprozesse mit Lösemittel genutzt werden; alternativ lassen sich innovative Versuche im Bereich der semitrockenen oder trockenen Elektrodenfertigung durchführen. Mit diesem Extruder sind, in Abhängigkeit vom Material, Massenströme von 0,5–3,0 kg/h möglich.
Der Typ 350 Rolle-zu-Rolle Beschichter von Mathis ist eine Pilotanlage zur Beschichtung und Trocknung, das für die Produktion von Batterieelektroden entwickelt wurde. Eine Rakel oder eine Schlitzdüse wird verwendet, um dünne Metallfolien mit wasser- oder lösungsmittelbasierten Elektroden-Nassfilmen zu beschichten. Der anschließende Trockner, mit einer Länge von sechs Metern, verdampft das Lösungsmittel. Es können Bahngeschwindigkeiten von 0,5 bis 10 m/min und Beschichtungsbreiten zwischen 80 und 280 mm gefahren werden. Eine Vielzahl von Prozessparametern sind einstellbar, darunter Luftstrom, Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, Bahngeschwindigkeit, Bahnbespannung und Spaltbreite. Produkt- und Zwischenproduktparameter können ebenfalls gemessen werden, wie z. B. Flächenmassenbeladung, Filmtemperatur und Luftstrom. Das Gerät kann mit alternativen Methoden zur Wärmeeinbringung, wie Infrarot, IR-Laser und Induktion, sowie mit zusätzlichen Sensoren, beispielsweise zur Messung von Farbwerten, ausgestattet
Der Zweiwalzenkalander GK300L der Firma Saueressig wird hauptsächlich in der Trockenbeschichtung von Batterieelektroden verwendet. Der Kalander ermöglicht die Einstellung unterschiedlicher Geschwindigkeitsverhältnisse der Walzen, wodurch im Scherkräfte auf das Material übertragen werden. Darüber werden aus Pulvern oder Granulaten freistehende Filme hergestellt, die anschließend auf einer Substratfolie laminiert werden können. Weiterhin kann der Zweiwalzenkalander zum verdichten verschiedener Materialien, wie Elektroden oder Festelektrolyte, verwendet werden.
Der Kalander eignet sich für Folienbreiten bis max. 290 mm und kann kraft- oder spaltgesteuert bei einer maximalen Linienlast von 500 N/mm (bezogen auf 300 mm Walzenbreite) und Drehgeschwindigkeiten von 0,5 – 5,0 m/min betrieben werden.
Die Zwick der Firma Zwick Roell stellt ein vielseitig einsetzbares Messgerät im Bereich der Pulver- und Elektrodenüberprüfung dar. Die Messung der spezifischen Leitfähigkeit stellt einen interessanten Kennwert für die Güte der Dispergierung von Pulvern und Elektroden dar. Mittels eines 180° Pull-Off-Tests ist es möglich die Haftfestigkeit der Elektroden zu bestimmen