DE102021132285A1 - Process for preparing battery electrodes and battery electrode - Google Patents

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DE102021132285A1 DE102021132285.5A DE102021132285A DE102021132285A1 DE 102021132285 A1 DE102021132285 A1 DE 102021132285A1 DE 102021132285 A DE102021132285 A DE 102021132285A DE 102021132285 A1 DE102021132285 A1 DE 102021132285A1
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Michael Wagner
Martin Hiller
Desiree Griessl
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    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general

Abstract

Verfahren zum Aufbereiten von Batterieelektroden, umfassend die Schritte:- Bereitstellen von Elektrodenmaterial, wobei das Elektrodenmaterial Trägermaterial umfasst, welches ein- oder beidseitig eine Beschichtung aufweist;- Verwenden von Infrarotstrahlung zum Einbringen von Wärme in die Beschichtung zum Lösen, insbesondere An- oder Ablösen, der Beschichtung.Method for processing battery electrodes, comprising the steps:- providing electrode material, the electrode material comprising carrier material which has a coating on one or both sides;- using infrared radiation to introduce heat into the coating for loosening, in particular partial or partial removal, the coating.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten von Batterieelektroden sowie eine Batterieelektrode.The present invention relates to a method for preparing battery electrodes and a battery electrode.

Für das Recycling von Energiespeicherzellen, wie beispielsweise Lithiumionenzellen, oder von Produktionsausschüssen bei deren Herstellung, spielt die Separation des Beschichtungsmaterials von der Stromableiterfolie eine entscheidende Rolle. Besonders das Aktivmaterial der Kathode ist sehr wertvoll und macht mit ca. 40 % einen wesentlichen Anteil der Zellkosten aus. Die Separation wird nach derzeitigem Stand beispielsweise als rein mechanisches Verfahren umgesetzt, beispielsweise durch Schreddern, Mahlen und Sieben. Alternativ oder zusätzlich kommen Lösungsmittel zum Einsatz, die ggf. eine höhere Trenneffizienz erreichen als rein mechanische Verfahren, gleichzeitig aber Kostennachteile mit sich bringen sowie im Hinblick auf Arbeitssicherheit und Nachhaltigkeit nicht optimal sind. Für die Trennung von Elektrodensubstratblechen und der Beschichtung schlägt beispielsweise die DE 699 05 134 T2 vor, die Beschichtung durch Biegen des beschichteten Substrats mit einem ausreichend kleinen Biegeradius zu lösen. Außerdem wird dort das Arbeiten mit Lösungsmitteln etc. vorgeschlagen. Ein Biegen führt bei flexiblen Stromableiterfolien vor allem aufgrund der starken Adhäsion zwischen Beschichtung und Stromableiterfolie aber nicht zum Erfolg. Der Einsatz von Lösungsmitteln bringt, wie bereits erwähnt, zusätzliche Nachteile mit sich. Die DE 10 2009 059 423 A1 betrifft ein Verfahren zur Wiedergewinnung von Lithium aus einem Lithium enthaltendem Ausgangsstoff, wobei der Ausgangsstoff in einem Reaktor mit Kohlenstoff dadurch geheizt wird, dass der Kohlenstoff direkt induktiv geheizt wird. Der Ausgangsstoff liegt hierbei allerdings als Schüttgut vor, was zusätzliche Arbeitsschritte mit sich bringt und kein bandförmiges Verarbeiten ermöglicht. Zudem ist der Ansatz energieintensiv und hinsichtlich der Anlagentechnik aufwändig.For the recycling of energy storage cells, such as lithium-ion cells, or production rejects during their manufacture, the separation of the coating material from the current collector film plays a crucial role. The active material of the cathode is particularly valuable and, at around 40%, accounts for a significant proportion of the cell costs. According to the current status, the separation is implemented as a purely mechanical process, for example by shredding, grinding and sieving. Alternatively or additionally, solvents are used, which may achieve a higher separation efficiency than purely mechanical processes, but at the same time entail cost disadvantages and are not optimal in terms of occupational safety and sustainability. For example, for the separation of electrode substrate sheets and the coating DE 699 05 134 T2 suggest detaching the coating by bending the coated substrate with a sufficiently small bend radius. Working with solvents etc. is also suggested there. In the case of flexible current collector foils, however, bending is not successful, primarily because of the strong adhesion between the coating and the current collector foil. As already mentioned, the use of solvents entails additional disadvantages. The DE 10 2009 059 423 A1 relates to a method for recovering lithium from a lithium-containing feedstock, wherein the feedstock is heated in a reactor with carbon by directly inductively heating the carbon. However, the starting material is available as bulk material, which entails additional work steps and does not allow strip-shaped processing. In addition, the approach is energy-intensive and complex in terms of system technology.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Aufbereiten von Batterieelektroden sowie eine Batterieelektrode anzugeben, wobei die vorgenannten Nachteile beseitigt werden können. Zudem soll das Verfahren kostengünstig und industriell gut umsetzbar sein.It is therefore an object of the present invention to specify a method for preparing battery electrodes and a battery electrode, in which case the aforementioned disadvantages can be eliminated. In addition, the process should be inexpensive and easy to implement industrially.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Batterieelektrode gemäß Anspruch 12 gelöst. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und der beigefügten Figur. Erfindungsgemäß umfasst ein Verfahren zum Aufbereiten von Batterieelektroden die Schritte:

  • - Bereitstellen von Elektrodenmaterial, wobei das Elektrodenmaterial Trägermaterial, wie insbesondere eine Stromableiterfolie, umfasst, welche ein- oder beidseitig eine Beschichtung aufweist;
  • - Verwenden von Infrarotstrahlung zum Einbringen von Wärme in die Beschichtung zum Lösen, insbesondere An- oder Ablösen, der Beschichtung.
Bei dem Trägermaterial handelt es sich insbesondere um eine Trägerfolie, auch Stromableiterfolie genannt, einer Elektrode einer elektrischen Energiespeicherzelle, vorliegend insbesondere um eine Aluminium- oder Kupferfolie, wie sie in Lithiumionenbatterien verwendet wird. Aluminium wird dabei oftmals für Kathoden verwendet, Kupfer für die Anode. Das Trägermaterial kann ein- oder beidseitig beschichtet sein. Das Beschichtungsmaterial umfasst zunächst gemäß einer Ausführungsform jeweils Aktivmaterial, Leitruß, (Lösungsmittel-)Binder und Additive. Für die Herstellung derartiger Batterieelektroden werden das Aktivmaterial, der Leitruß sowie der Binder in Lösungsmittel dispergiert und anschließend auf das Trägermaterial aufgebracht. Nach der Trocknung ist der Binder ausgehärtet und sorgt für die Adhäsion der Beschichtung am Trägermaterial. Die Elektroden werden im Anschluss kalandriert und im Rahmen der Zellassemblierung für den Einsatz in elektrifizierten Fahrzeugen fertiggestellt. Sobald die Batteriezelle das Ende ihrer Lebensdauer erreicht hat, wird sie recycelt. Das vorliegende Verfahren ist in gleicher Weise für Batterieelektroden geeignet, welche ohne Lösungsmittel hergestellt wurden, vorausgesetzt dass eine stoffschlüssige Adhäsion vorliegt, die durch eine thermische Behandlung neutralisiert werden kann. Zweckmäßigerweise wird vorliegend die Beschichtung unmittelbar oder direkt der Infrarotstrahlung bzw. einer Infrarotbestrahlung ausgesetzt. In der Folge kommt es zu einer Temperaturerhöhung der oder in der Beschichtung, welche so ausgeführt wird, dass deren Stoffzusammenhalt, zumindest bereichsweise, aufgelöst wird.This object is achieved by a method according to claim 1 and by a battery electrode according to claim 12. Further advantages and features emerge from the subclaims and the description and the attached figure. According to the invention, a method for preparing battery electrodes comprises the steps:
  • - Providing electrode material, wherein the electrode material comprises carrier material, such as in particular a current conductor foil, which has a coating on one or both sides;
  • - Using infrared radiation to introduce heat into the coating to loosen, in particular to partially or detached, the coating.
The carrier material is, in particular, a carrier foil, also known as a current conductor foil, of an electrode of an electrical energy storage cell, in this case in particular an aluminum or copper foil, as is used in lithium-ion batteries. Aluminum is often used for the cathode and copper for the anode. The carrier material can be coated on one or both sides. According to one embodiment, the coating material initially comprises active material, conductive carbon black, (solvent) binders and additives. For the production of such battery electrodes, the active material, the conductive carbon black and the binder are dispersed in a solvent and then applied to the carrier material. After drying, the binder has hardened and ensures the adhesion of the coating to the substrate. The electrodes are then calendered and completed as part of cell assembly for use in electrified vehicles. Once the battery cell has reached the end of its useful life, it is recycled. The present method is equally applicable to battery electrodes made without solvent, provided there is a material bond that can be neutralized by thermal treatment. In this case, the coating is expediently exposed directly or directly to infrared radiation or infrared radiation. As a result, there is an increase in temperature of or in the coating, which is carried out in such a way that the material cohesion is broken, at least in certain areas.

Infrarotstrahlung, auch IR-Strahlung, Infrarot, ist elektromagnetische Strahlung im Spektralbereich zwischen sichtbarem Licht und der längerwelligen Terahertzstrahlung. Vorliegend ist Licht insbesondere mit einer Wellenlänge zwischen 780 nm und 1 mm gemeint.Infrared radiation, also IR radiation, infrared, is electromagnetic radiation in the spectral range between visible light and longer-wave terahertz radiation. In the present case, light is meant in particular with a wavelength between 780 nm and 1 mm.

Der Wärmeeintrag führt gemäß einer Ausführungsform insbesondere dazu, dass sich der in der Beschichtung enthaltende Binder zersetzt. Dies führt zur, zumindest bereichsweisen, Auflösung des Stoffzusammenhalts. Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt:

  • - Zersetzen eines in der Beschichtung enthaltenen Binders durch das Einbringen der Wärme.
According to one embodiment, the heat input leads in particular to the binder contained in the coating decomposing. This leads to the dissolution of the material cohesion, at least in certain areas. According to one embodiment, the method comprises the step:
  • - Decomposition of a binder contained in the coating due to the introduction of heat.

Mit anderen Worten wird die Wärme so eingebracht, dass der in der Beschichtung enthaltene Binder zersetzt wird, wodurch die vorbeschriebene Auflösung des Stoffzusammenhalts erreicht wird.In other words, the heat is introduced in such a way that the binder contained in the coating is decomposed, as a result of which the above-described dissolution of the material cohesion is achieved.

Als Binder werden üblicherweise fluorhaltige Polymere verwendet, wie beispielsweise Polyvinylidenfluorid-Homopolymer (PVDF) und Polyvinylidenfluorid-Copolymer (PVDF-Copolymer), sowie beliebige Mischungen daraus.Fluorine-containing polymers are usually used as binders, such as polyvinylidene fluoride homopolymer (PVDF) and polyvinylidene fluoride copolymer (PVDF copolymer), and any mixtures thereof.

Vorteilhafterweise ist die Infrarotstrahlung bzw. die Infrarotbestrahlung weniger energieintensiv als beispielsweise eine Erwärmung in einem Ofen, da durch die, insbesondere unmittelbare oder direkte, Infrarotbestrahlung bereits in sehr kurzer Zeit ein ausreichend hoher Energieeintrag in das Material erreicht werden kann. Dies setzt die Prozesszeit herab. So kann im Durchlauf bandförmiges Ausschussmaterial erwärmt und entschichtet werden. Darüber hinaus liegt der Wirkungsgrad der Infraroterwärmung auf schwarzen Oberflächen wie sie bei Batterieelektroden, wie beispielsweise bei Li-lonen-Zell-Kathoden, vorliegen, auf einem hohen Niveau, da der Emissionsgrad sehr hoch ist. Die Beschichtung wird zweckmäßigerweise nicht langanhaltend durcherhitzt, wie dies in einem Ofen erfolgen würde. In der Folge ist das Verfahren als sehr schonend zu bezeichnen. Mit Vorteil kann vorliegend, zumindest weitgehend, vermieden werden, dass ggf. Reaktionen stattfinden, welche das Beschichtungsmaterial in ungünstiger Art und Weise beeinflussen, wie beispielsweise die Bildung von gasförmigem Fluorwasserstoff (HF). Dieser reagiert beispielsweise mit dem Lithium aus dem Kathodenaktivmaterial zu inaktivem Lithiumfluorid (LiF), wodurch die Kapazität des Aktivmaterials herabgesetzt wird.Advantageously, the infrared radiation or infrared radiation is less energy-intensive than, for example, heating in an oven, since the particularly immediate or direct infrared radiation can achieve a sufficiently high energy input into the material in a very short time. This reduces the process time. In this way, scrap material in strip form can be heated and stripped of the coating in the throughput. In addition, the efficiency of infrared heating on black surfaces such as those found in battery electrodes, such as Li-ion cell cathodes, is at a high level because the emissivity is very high. Advantageously, the coating is not heated through for a long time, as would be the case in an oven. As a result, the process can be described as very gentle. Advantageously, in the present case it can be avoided, at least to a large extent, that any reactions which adversely affect the coating material, such as the formation of gaseous hydrogen fluoride (HF), take place. This reacts, for example, with the lithium from the cathode active material to form inactive lithium fluoride (LiF), which reduces the capacity of the active material.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren die Schritte:

  • - Zuführen des Elektrodenmaterials einer Qualitätskontrolle;
  • - Zuführen des Elektrodenmaterials einer Aufbereitungsanlage zum Aufbereiten von als defekt erkanntem Elektrodenmaterial.
According to one embodiment, the method comprises the steps:
  • - Supplying the electrode material to a quality control;
  • - Supplying the electrode material to a processing plant for processing electrode material identified as defective.

Das Verfahren kann beispielsweise als nachgeschalteter Bestandteil einer Qualitätskontrolle beim Aussortieren von NiO-Beschichtungsabschnitten (NiO - nicht in Ordnung) eingesetzt werden. Das Bandmaterial wird aussortiert und direkt in die Separation eingeführt.The method can be used, for example, as a downstream component of quality control when sorting out NiO coating sections (NiO - not OK). The strip material is sorted out and fed directly into the separation.

Zweckmäßigerweise umfasst das Verfahren den Schritt:

  • - Einbringen der Wärme über die ganze Breite der Beschichtung.
Conveniently, the method includes the step:
  • - Introduction of the heat over the entire width of the coating.

Das Trägermaterial bzw. die Trägerfolie wird entlang einer Förderrichtung transportiert. Die vorgenannte Breite der Beschichtung erstreckt sich quer zur vorgenannten Förderrichtung.The carrier material or the carrier foil is transported along a conveying direction. The aforesaid width of the coating extends transversely to the aforesaid conveying direction.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt:

  • - Entlangführen des Trägermaterials an einer Vorrichtung zur Infrarotbestrahlung.
According to one embodiment, the method comprises the step:
  • - Leading the carrier material along a device for infrared radiation.

Gemäß einer Ausführungsform wird das Trägermaterial unter einer Vorrichtung zur Infrarotbestrahlung hindurchgeführt. Das Hindurchführen oder Entlangführen des Trägermaterials erfolgt zweckmäßigerweise entlang der vorgenannten Förderrichtung. Die Erwärmung erfolgt dabei vorteilhafterweise entlang der Längsrichtung/Förderrichtung des Elektrodenmaterials nur abschnittsweise. In der Folge kann ein schlanker Anlagenaufbau erreicht werden. Da das Verfahren als Durchlaufverfahren ausgebildet ist, können dennoch große Mengen verarbeitet werden. Insbesondere kann das Verfahren auch aufwandsarm in bestehende Produktionsanlagen integriert werden.According to one embodiment, the carrier material is passed under a device for infrared radiation. The carrier material is expediently guided through or along along the aforementioned conveying direction. The heating advantageously takes place only in sections along the longitudinal direction/conveying direction of the electrode material. As a result, a lean system structure can be achieved. Since the process is designed as a continuous process, large quantities can still be processed. In particular, the method can also be integrated into existing production plants with little effort.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt:

  • - Verwenden mechanischer und/oder pneumatischer Verfahren zum Entfernen der gelösten Beschichtung.
According to one embodiment, the method comprises the step:
  • - Using mechanical and/or pneumatic methods to remove the loosened coating.

Um eine vollständige Ablösung bzw. auch Entfernung von an- oder abgelöstem Beschichtungsmaterial zu erreichen, kann mit weiteren alternativen Verfahren, wie beispielsweise pneumatischen und/oder mechanischen Verfahren, gearbeitet werden.In order to achieve complete detachment or removal of partially or detached coating material, other alternative methods, such as pneumatic and/or mechanical methods, can be used.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt:

  • - Bestrahlen des Elektrodenmaterials mit Druckluft zum Entfernen der gelösten Beschichtung.
According to one embodiment, the method comprises the step:
  • - Blast the electrode material with compressed air to remove the dissolved coating.

Bei der Druckluftbestrahlung kann auch mit abrasiven Materialien gearbeitet werden. Gemäß einer Ausführungsform erfolgt auch eine Schneestrahl-Bestrahlung, welche als besonders materialschonendes Verfahren Vorteile mit sich bringt. Abrasive materials can also be used with compressed air blasting. According to one embodiment, snow jet irradiation also takes place, which, as a method that is particularly gentle on the material, has advantages.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt:

  • - Verwenden einer Absaugung zum Sammeln des separierten Beschichtungsmaterials.
According to one embodiment, the method comprises the step:
  • - Using suction to collect the separated coating material.

Eine Sammlung des separierten Beschichtungsmaterials erfolgt beispielsweise in einem geeigneten Auffangbehältnis.The separated coating material is collected, for example, in a suitable collection container.

Zweckmäßigerweise umfasst das Verfahren den Schritt:

  • - Aufbereiten und Wiederverwenden des separierten Beschichtungsmaterials.
Soweit möglich oder nötig, wird das Beschichtungsmaterial in seine einzelnen Bestandteile zerlegt. Alternativ kann das Beschichtungsmaterial auch als solches weiterverwendet werden. Gemäß der ersten Alternative wird das gewonnene Beschichtungsmaterial beispielsweise einer hydrometallurgischen Aufarbeitung zugeführt, bei der eine Abtrennung der einzelnen Elemente des Aktivmaterials erfolgt. Bei einer NMC-Elektrode werden entsprechend Nickel (N), Mangan (M) und Cobalt (C) sowie Lithium in Reinform gewonnen und anschließend in einer Materialsynthese wieder zu NMC verarbeitet. Gemäß der zweiten Alternative kann das gewonnen Beschichtungsmaterial/Aktivmaterial auch direkt (ohne Hydrometallurgie) wieder- oder weiterverwendet werden. Bei End-of-Life-Zellen ist hierbei mit Kapazitätsverlust zu rechnen, für Produktionsausschuss wäre dies theoretisch nicht der Fall, da das Aktivmaterial noch nicht gealtert ist, sondern direkt aus der Produktion kommt.Conveniently, the method includes the step:
  • - Processing and reuse of the separated coating material.
As far as possible or necessary, the coating material is broken down into its individual components. Alternatively, the coating material can also be reused as such. According to the first alternative, the coating material obtained is fed, for example, to hydrometallurgical processing, in which the individual elements of the active material are separated off. With an NMC electrode, nickel (N), manganese (M) and cobalt (C) as well as lithium are obtained in their pure form and then processed back into NMC in a material synthesis. According to the second alternative, the coating material/active material obtained can also be reused or reused directly (without hydrometallurgy). In the case of end-of-life cells, a loss of capacity is to be expected, but this would theoretically not be the case for production rejects, since the active material has not yet aged but comes directly from production.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt:

  • - Aufbereiten und Weiter- oder Wiederverwenden des Trägermaterials.
Vorteilhafterweise wird das Trägermaterial wieder- oder zumindest weiterverwendet.According to one embodiment, the method comprises the step:
  • - Processing and further or reuse of the carrier material.
Advantageously, the carrier material is reused or at least reused.

Die Erfindung betrifft auch eine Batterieelektrode, welche Materialien umfasst, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnen wurden. Die Batterieelektrode ist Bestandteil einer elektrischen Energiespeicherzelle, wie beispielsweise einer Lithiumionenzelle. Batterieelektroden bzw. Energiespeicherzellen der in Rede stehenden Art werden beispielsweise für Traktionsbatterien in Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, Krafträdern oder auch Nutzfahrzeugen, verwendet.The invention also relates to a battery electrode comprising materials obtained by the method according to the invention. The battery electrode is part of an electrical energy storage cell, such as a lithium ion cell. Battery electrodes or energy storage cells of the type in question are used, for example, for traction batteries in motor vehicles, in particular passenger cars, motorcycles or commercial vehicles.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform des Verfahrens mit Bezug auf die beigefügte Figur.Further advantages and features result from the following description of an embodiment of the method with reference to the attached figure.

Es zeigt:

  • 1: eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des Verfahrens.
It shows:
  • 1 : a schematic view of an embodiment of the method.

1 zeigt in einer schematischen Ansicht eine Batterieelektrode, umfassend ein Trägermaterial 10, auf welchem, vorliegend nur einseitig, eine Beschichtung 20 aufgebracht ist. Das Trägermaterial 10 wird entlang einer Förderrichtung F transportiert. Bezugszeichen 30 bezeichnet eine Vorrichtung zur Infrarotbestrahlung, wie ein Infrarotmodul oder eine Infrarotkassette. Zweckmäßigerweise wird vorliegend der in der Beschichtung 20 vorhandene Binder mittels Infrarotbestrahlung zersetzt. Vorteilhafterweise ist die Infrarotstrahlung weniger energieintensiv als beispielsweise eine Erwärmung in einem Ofen, da durch die Infrarotbestrahlung bereits in sehr kurzer Zeit ein ausreichend hoher Energieeintrag in das Material erreicht werden kann. Dies setzt die Prozesszeit herab. So kann zweckmäßigerweise im Durchlauf bandförmiges Ausschussmaterial erwärmt und entschichtet werden. Darüber hinaus liegt der Wirkungsgrad der Infraroterwärmung auf schwarzen Oberflächen, wie sie hier vorliegen, auf einem sehr hohen Niveau, da der Emissionsgrad sehr hoch ist. Die Verarbeitung als Bandmaterial ermöglicht eine gleichmäßige Erwärmung des Trägermaterials 10 und dadurch eine hohe Trenneffizienz. Zweckmäßigerweise können vorliegend weitere Verfahren kombiniert werden, um eine vollständige Ablösung der Beschichtung 20 zu erreichen, wie z. B. eine Druckluftbestrahlung. Das aus der Separation gewonnene Beschichtungsmaterial kann im Anschluss aufbereitet und wiederverwendet werden. Die Erfindung zielt insbesondere darauf ab, den bei der Herstellung von Kathoden verwendeten PVDF-Binder lokal thermisch zu zersetzen. 1 shows a schematic view of a battery electrode, comprising a carrier material 10 on which a coating 20 is applied, in the present case only on one side. The carrier material 10 is transported along a conveying direction F. Numeral 30 denotes an infrared irradiation device such as an infrared module or an infrared cassette. In the present case, the binder present in the coating 20 is expediently decomposed by means of infrared radiation. Advantageously, the infrared radiation is less energy-intensive than, for example, heating in an oven, since the infrared radiation can already achieve a sufficiently high energy input into the material in a very short time. This reduces the process time. In this way, scrap material in strip form can expediently be heated and stripped of the coating in the throughput. In addition, the efficiency of infrared heating on black surfaces such as those presented here is at a very high level because the emissivity is very high. The processing as a strip material enables the carrier material 10 to be heated evenly and, as a result, a high separation efficiency. Expediently, further methods can be combined here in order to achieve complete detachment of the coating 20, such as B. compressed air irradiation. The coating material obtained from the separation can then be processed and reused. The invention aims in particular at locally thermally decomposing the PVDF binder used in the manufacture of cathodes.

Bezugszeichenlistereference list

1010
Trägermaterialcarrier material
2020
Beschichtung, Beschichtungsmaterialcoating, coating material
3030
Vorrichtung zur InfrarotbestrahlungDevice for infrared radiation
Ff
Förderrichtungconveying direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 69905134 T2 [0002]DE 69905134 T2 [0002]
  • DE 102009059423 A1 [0002]DE 102009059423 A1 [0002]

Claims (12)

Verfahren zum Aufbereiten von Batterieelektroden, umfassend die Schritte: - Bereitstellen von Elektrodenmaterial, wobei das Elektrodenmaterial Trägermaterial (10) umfasst, welches ein- oder beidseitig eine Beschichtung (20) aufweist; - Verwenden von Infrarotstrahlung zum Einbringen von Wärme in die Beschichtung (20) zum Lösen, insbesondere An- oder Ablösen, der Beschichtung (20).Method for preparing battery electrodes, comprising the steps: - Providing electrode material, the electrode material comprising carrier material (10) which has a coating (20) on one or both sides; - Using infrared radiation to introduce heat into the coating (20) to loosen, in particular to partially or detached, the coating (20). Verfahren nach Anspruch 1, umfassend den Schritt: - Zersetzen eines in der Beschichtung (20) enthaltenen Binders durch das Einbringen der Wärme.procedure after claim 1 , comprising the step of: - decomposing a binder contained in the coating (20) by introducing the heat. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, umfassen die Schritte: - Zuführen von Elektrodenmaterial einer Qualitätskontrolle; - Zuführen des Elektrodenmaterials einer Aufbereitungsanlage zum Aufbereiten von als defekt erkanntem Elektrodenmaterial.procedure after claim 1 or 2 , the steps include: - supplying electrode material to a quality control; - Supplying the electrode material to a processing plant for processing electrode material identified as defective. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend den Schritt: - Einbringen der Wärme über die ganze Breite der Beschichtung (20).Method according to one of the preceding claims, comprising the step: - Introduction of the heat over the entire width of the coating (20). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wärme von einer Seite oder von zwei Seiten auf das Trägermaterial (10) eingebracht wird.Method according to one of the preceding claims, in which the heat is applied to the carrier material (10) from one side or from two sides. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend den Schritt: - Hindurchführen des Trägermaterials (10) unter einer Vorrichtung (30) zur Infrarotbestrahlung, insbesondere eines Infrarotmoduls oder einer Infrarotkassette.Method according to one of the preceding claims, comprising the step: - Passing through the carrier material (10) under a device (30) for infrared radiation, in particular an infrared module or an infrared cassette. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend den Schritt: - Verwenden mechanischer und/oder pneumatischer Verfahren zum Entfernen der gelösten Beschichtung (20).Method according to one of the preceding claims, comprising the step: - Using mechanical and/or pneumatic methods to remove the dissolved coating (20). Verfahren nach Anspruch 7, umfassend den Schritt: - Bestrahlen des Elektrodenmaterials mit Druckluft zum Entfernen der gelösten Beschichtung (20).procedure after claim 7 , comprising the step of: - blasting the electrode material with compressed air to remove the dissolved coating (20). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend den Schritt: - Verwenden einer Absaugung zum Sammeln des separierten Beschichtungsmaterials (20).Method according to one of the preceding claims, comprising the step: - Using a suction device to collect the separated coating material (20). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend den Schritt: - Aufbereiten und Wiederverwenden des separierten Beschichtungsmaterials (20).Method according to one of the preceding claims, comprising the step: - Processing and reuse of the separated coating material (20). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend den Schritt: - Aufbereiten und Weiter- oder Wiederverwenden des Trägermaterials (10).Method according to one of the preceding claims, comprising the step: - Processing and further or reuse of the carrier material (10). Batterieelektroden, umfassend Materialien, welche nach einem Verfahren gemäß einer der vorhergehenden Ansprüche gewonnen wurden.Battery electrodes comprising materials obtained by a method according to any one of the preceding claims.
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