WO2023155944A1

WO2023155944A1 - Mehrwalzenkalander zur herstellung von elektroden in einem trockenbeschichtungsverfahren, anordnung zum beidseitigen laminieren einer metallfolie mit elektrodenbahnen und verfahren zum herstellen einer elektrodenbahn mit einem mehrwalzenkalander

Info

Publication number: WO2023155944A1
Application number: PCT/DE2022/100129
Authority: WO
Inventors: Uwe Paul STEINERT; Burkhard Karl WISSEN
Original assignee: Matthews International GmbH; Matthews International Corporation
Priority date: 2022-02-16
Filing date: 2022-02-16
Publication date: 2023-08-24
Also published as: TW202347849A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Mehrwalzenkalander zur Herstellung von Elektroden in einem Trockenbeschichtungsverfahren, mit einer Mehrzahl von im Wesentlichen in einer Hauptförderrichtung einer herzustellenden Elektrodenbahn hintereinander angeordneten Walzen, wobei zwischen benachbarten und jeweils gegenläufig rotierenden Walzen jeweils ein Walzenspalt zum Hindurchführen der Elektrodenbahn ausgebildet ist, wobei zumindest zwei benachbarte der Mehrzahl Walzen so angeordnet sind, dass deren Außenradien bezogen auf die Hauptförderrichtung überlappen. Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung aufweisend zwei Mehrwalzenkalander zum beidseitigen Laminieren einer Metallfolie mit Elektrodenbahnen. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Elektrodenbahn mit einem Mehrwalzenkalander.

Description

Mehrwalzenkalander zur Herstellung von Elektroden in einem Trockenbeschichtungsverfahren, Anordnung zum beidseitigen Laminieren einer Metallfolie mit Elektrodenbahnen und Verfahren zum Herstellen einer Elektrodenbahn mit einem Mehrwalzenkalander

Die Erfindung geht aus von einem Mehrwalzenkalander zur Herstellung von Elektroden in einem Trockenbeschichtungsverfahren, mit einer Mehrzahl von im Wesentlichen in einer Hauptförderrichtung einer herzustellenden Elektrodenbahn hintereinander angeordneten Walzen, wobei zwischen benachbarten und jeweils gegenläufig rotierenden Walzen jeweils ein Walzenspalt zum Hindurchführen der Elektrodenbahn ausgebildet ist.

Elektroden können in elektrischen Energiespeicherzellen eingesetzt werden, die weithin zur Stromversorgung von elektronischen, elektromechanischen, elektrochemischen und anderen nützlichen Geräten verwendet werden. Zu solchen Zellen gehören Batterien wie primäre chemische Zellen und sekundäre (wiederaufladbare) Zellen, Brennstoffzellen und verschiedene Arten von Kondensatoren, einschließlich Ultrakondensatoren. Elektroden können auch in Wasseraufbereitungsanlagen eingesetzt werden. Insbesondere die Elektromobilität gewinnt unübersehbar an Zuwachs. Der Energieträger im elektrisch angetriebenen Fahrzeug, die Batterie, macht dabei einen Großteil der Kosten aus. Dies hängt unmittelbar mit der Produktion dieser zusammen. Aufgrund dessen bedarf es einer effizienten und kostengünstigen Produktion mit einem gleichzeitigen Anstieg der Energiedichte. Entscheidend dazu ist der Prozess Kalandrieren innerhalb der Prozesskette zur Herstellung von Lithium-Ionen-Batteriezellen.

Schlüsselkomponenten für das Speicherpotenzial eines Energiespeichers sind die Elektroden. Die elektrochemischen Fähigkeiten von Elektroden, z. B. die Kapazität und der Wirkungsgrad von Batterieelektroden, werden von verschiedenen Faktoren bestimmt. Dazu gehören die Verteilung des aktiven Materials, des Bindemittels und der Zusatzstoffe, die physikalischen Eigenschaften der darin enthaltenen Materialien, wie Partikelgröße und Oberfläche des aktiven Materials, die Oberflächeneigenschaften der aktiven Materialien und die physikalischen Eigenschaften des Elektrodenfilms, wie Dichte, Porosität, Kohäsion und Haftfähigkeit an einem leitenden Element. Bei Trockenverarbeitungssystemen und -verfahren wird traditionell ein Verarbeitungsschritt mit hoher Scherung und/oder hohem Druck verwendet, um die Elektrodenfilmmaterialien aufzubrechen und zu vermischen. Solche Systeme und Verfahren können zu strukturellen Vorteilen gegenüber nass hergestellten Elektrodenfilmen beitragen. Hohen Verarbeitungs drücke und große Anlagenabmessungen (und damit der große Platzbedarf), die für die Herstellung trockener, selbsttragender Elektrodenfilme und Trockenelektroden benötigt werden, lassen jedoch Raum für Verbesserungen.

Aus der US 2020 / o 227722 Ai ist ein Mehrwalzenkalander zur Herstellung einer Trockenelektrode für eine Energiespeichereinrichtung bekannt. Das System umfasst ein erstes Zuführsystem für Trockenelektrodenmaterial, mehrere hintereinander angeordnete Kalanderwalzen und eine Steuerung. Die Kalanderwalzen sind so angeordnet, dass diese jeweils einen Spalt zwischen sich ausbilden. Ein erster Walzenspalt ist dafür vorgesehen, dass dieser das trockene Elektrodenmaterial von dem ersten Zuführsystem für trockenes Elektrodenmaterial aufnimmt und aus dem trockenen Elektrodenmaterial einen trockenen Elektrodenfilm bildet.

Der aus dem Stand der Technik bekannte Mehrwalzenkalander weist den Nachteil auf, dass bei diesem die Kalanderwalzen in einer Hauptförderrichtung linear hintereinander angeordnet sind, so dass es bei diesem aufgrund der in den Walzenspalten wirkenden Kräften dazu kommen kann, dass eine der den Walzenspalt bildenden Walzen seitlich ausweichen kann und es zu Ungenauigkeiten in der Dicke der herzustellenden Elektrodenbahn kommt bzw. es zu Vibrationen in der Anlage kommt. Das Problem verstärkt sich, je größer die Walzenbreiten gewählt werden. Jedoch ist es notwendig, im Zuge einer steigenden Nachfrage nach Lithium-Ionen- Batteriezellen zur Steigerung der Anlagenproduktivität unter anderem Walzen mit größeren Breiten einzusetzen. Daher besteht ein Bedarf nach Lösungen, welche die oben genannten Probleme unterbinden.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Mehrwalzenkalender derart zu verbessern, dass dieser eine höhere Prozessstabilität ermöglicht und zum Herstellen einer gleichmäßigeren Elektrodenbahn ausgebildet ist. Der erfindungsgemäße Mehrwalzenkalander ermöglicht demnach ein vereinfachtes und kosteneffektiveres Verfahren zur Herstellung von Elektroden. Demgemäß ist vorgesehen, dass zumindest zwei benachbarte der Mehrzahl Walzen so angeordnet sind, dass deren Außenradien bezogen auf die Hauptförderrichtung überlappen. Dadurch wird erreicht, dass in dem Moment, in welchem die Elektrodenbahn den Walzenspalt durchläuft, die für das Hindurchführen durch den Walzenspalt notwendigen Presskräfte gezielter abgefangen werden können. Dies gelingt durch das Überlappen der Außenradien der Walzen bezogen auf die Hauptförderrichtung, da die Walzen dadurch nicht linear gegeneinander abgestützt sind, sondern versetzt zueinander. Dadurch kann durch die abstützende Walze eine Kraftkomponente in die den Walzenspalt bildenden Walze, durch welchen in dem Moment die Elektrodenbahn hindurchläuft, eingeleitet werden, welche der Richtung entgegenwirkt, in welche die den Walzenspalt bildenden Walze ausweichen möchte. Die Kräfte im Walzenspalt können dabei insbesondere vom Eingang bis zum Ausgang hin aufgrund der zunehmenden Materialverdichtung zunehmen, so dass die den Walzenspalt bildenden Walze entsprechend insbesondere entgegen der Förderrichtung der Elektrodenbahn auszuweichen versucht. Die Hauptförderrichtung bezieht sich auf die Vorschubrichtung der Elektrodenbahn von einer Seite zur anderen Seite des Mehrwalzenkalanders und entspricht im Wesentlichen der Richtung, in welcher die einzelnen Walzen des Kalanders nebeneinander angeordnet sind.

Der Mehrwalzenkalander weist ferner den Vorteil auf, dass eine durch den Kalander gebildete Elektrodenbahn nicht selbsttragend sein muss, da sie zumindest während einiger, wenn nicht aller Prozessschritte auf einer Kalanderwalze positioniert und von dieser getragen werden kann. Beispielsweise kann die Elektrodenbahn während aller Prozessschritte innerhalb eines Mehrwalzen-Kalandersystems, einschließlich des Laminierungsschritts, wenn die Elektrodenbahn auf eine Metallfolie laminiert wird, um eine Elektrode zu bilden, von mindestens einer Kalanderwalze getragen werden.

Eine unter Zuhilfenahme des erfindungsgemäßen Mehrwalzenkalanders hergestellte Energiespeichervorrichtung kann eine beliebige geeignete Konfiguration aufweisen, z. B. planar, spiralförmig gewickelt, knopfförmig, verzahnt oder als Pouch. Der Energiespeicher kann eine Komponente eines Systems sein, z. B. eines Stromerzeugungssystems, eines unterbrechungsfreien Stromquellensystems (UPS), eines photovoltaischen Stromerzeugungssystems, eines Energierückgewinnungssystems zur Verwendung in z. B. Industriemaschinen und/oder im Transportwesen. Die Energiespeichervorrichtung kann zum Betreiben verschiedener elektronischer Geräte und/ oder Kraftfahrzeuge verwendet werden, einschließlich Hybrid-Elektrofahrzeugen (HEVj, Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeugen (PHEV) und/oder Elektrofahrzeugen (EVj.

Es kann ferner vorgesehen sein, dass die zumindest zwei benachbarten überlappenden Walzen so angeordnet sind, dass eine davon senkrecht versetzt zur anderen Walze bezogen auf die Hauptförderrichtung angeordnet ist. Bezogen auf eine Nulllinie kann eine der Walzen einen Versatz von zumindest 1 mm, bevorzugt 2 mm, besonders bevorzugt 2,5 mm gegenüber der Nulllinie aufweisen. Bezogen auf die Nulllinie kann die andere der Walzen einen Versatz von zumindest 1 mm, bevorzugt 2 mm, besonders bevorzugt 2,5 mm gegenüber der Nulllinie aufweisen. Dabei können die erste und die zweite Walze in entgegengesetzte Richtungen gegenüber der Nulllinie versetzt sein.

Darüber hinaus können die zumindest zwei benachbarten überlappenden Walzen so zueinander angeordnet sein, dass die Mittelachse der vorderen Walze bezogen auf eine Richtung quer zur Hauptförderrichtung vor dem Walzenspalt und die Mittelachse der hinteren Walze bezogen auf die Richtung quer zur Hauptförderrichtung hinter dem Walzenspalt angeordnet ist, so dass eine durch den Walzenspalt geführte Elektrodenbahn zumindest abschnittsweise entgegen der Hauptförderrichtung gefördert ist. Ist die Hauptförderrichtung beispielsweise horizontal und wird die Elektrodenbahn im Wesentlichen vertikal nach unten durch einen Walzenspalt gefördert, befindet sich die Mittelachse der vorderen Walze vertikal oberhalb des Walzenspalts und die Mittelachse der hinteren Achse unterhalb des Walzenspalts. Wird im umgekehrten Fall die Elektrodenbahn im Wesentlichen vertikal nach oben durch einen Walzenspalt gefördert, befindet sich die Mittelachse der vorderen Walze vertikal unterhalb des Walzenspalts und die Mittelachse der hinteren Achse oberhalb des Walzenspalts. Die angegebenen Dimensionen vor und/oder hinter dem Walzenspalt können sich insbesondere auf eine Vorschubrichtung der Elektrodenbahn durch den jeweiligen Walzenspalt beziehen. Anders ausgedrückt können die vorderen und die hintere den Walzenspalt bildenden Walzen gegenläufige Drehrichtungen aufweisen, welche die Durchführrichtung der Elektrodenbahn durch den Walzenspalt definieren, wobei bezogen auf eine Richtung im Wesentlichen quer zur Hauptförderrichtung die Mittelachse der vorderen Walze vor dem Walzenspalt und die Mittelachse der hinteren Walze hinter dem Walzenspalt angeordnet ist. Die Walzen des Mehrwalzenkalanders können jeweils so zueinander angeordnet sein, dass die Wegstrecke der Elektrodenbahn zwischen zwei benachbarten Walzenspalten jeweils mehr als i8o° des Umfangs der jeweiligen Walze beträgt.

Es kann vorgesehen sein, dass alle Walzen gegenüber der Nulllinie einen Versatz aufweisen und dass deren Außenradien bezogen auf die Hauptförderrichtung miteinander überlappen. Es kann vorgesehen sein, dass alle Walzen so angeordnet sind, dass deren Außenradien bezogen auf die Hauptförderrichtung überlappen und alle benachbarten Walzen jeweils so zueinander angeordnet sind, dass die Mittelachse der jeweils vorderen Walze bezogen auf eine Richtung quer zur Hauptförderrichtung vor dem Walzenspalt und die Mittelachse der jeweils hinteren Walze bezogen auf die Richtung quer zur Hauptförderrichtung hinter dem Walzenspalt angeordnet ist. So kann der Mehrwalzenkalander beispielsweise eine dritte Walze aufweisen, welche einen zweiten Walzenspalt zwischen sich und der zweiten Walze bildet, die benachbart und stromaufwärts der dritten Walze angeordnet ist, wobei der zweite Walzenspalt so ausgebildet ist, dass er die um die zweite Walze herumgeführte Elektrodenbahn aufnimmt. Die dritte Walze kann so angeordnet sein, dass deren Außenradius bezogen auf die Hauptförderrichtung mit dem Außenradius der zweiten Walze überlappt die zweite und die dritte Walze so zueinander angeordnet sind, dass die Mittelachse der zweiten Walze bezogen auf eine Richtung quer zur Hauptförderrichtung vor dem zweiten Walzenspalt und die Mittelachse der dritten Walze bezogen auf die Richtung quer zur Hauptförderrichtung hinter dem Walzenspalt angeordnet ist. In entsprechender Weise kann der Kalander eine vierte, fünfte und sechste und/ oder siebte Walze aufweisen. Es kann vorgesehen sein, dass die Abstände zwischen den einzelnen Walzenspalten individuell geregelt/ eingestellt werden können. Der Mehrwalzenkalander kann ferner ein oder mehrere Messeinrichtungen, wie z. B. Gamma-Messgeräte, für die Messung der Elektrodenbahndicke oder der spezifischen Masse zur Dickensteuerung/-messung aufweisen. Dazu kann eine Steuerung vorgesehen sein, welche in Abhängigkeit der gemessenen Elektrodenbahndicke die Größe der Walzenspalte regelt. Auch kann es vorgesehen sein, dass die Temperaturen der einzelnen Walzen gesteuert werden können. Zum Beispiel kann die letzte Walze des Mehrwalzenkalanders temperaturgeregelt werden, um die Laminierung der trockenen Elektrodenfolie(n) auf den Stromabnehmer bzw. die Metallfolie zu unterstützen.

Es ist denkbar, dass alle Walzenspalte dieselbe Spalthöhe aufweisen. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Höhe zumindest eines in Hauptförderrichtung hinteren Walzenspalts geringer ist als zumindest eines davor angeordneten. Es kann vorgesehen sein, dass die Spalthöhe vom ersten bis zum letzten Walzenspalt zunehmend abnimmt.

Es kann vorgesehen sein, dass einige der Walzenspalte in einer gemeinsamen Pressebene zueinander angeordnet sind. Der Mehrwalzenkalander kann eine Mehrzahl Walzen mit gleichem Durchmesser aufweisen. Diese können so angeordnet sein, dass zwischen diesen, also Walzen mit gleichem Durchmesser, zumindest zwei Walzenspalte ausgebildet sind. Diese Walzenspalte von Walzenpaarungen mit gleichem Durchmesser können bezogen auf die Hauptförderrichtung in einer gemeinsamen Ebene liegen.

Der Mehrwalzenkalander kann eine Eingangsseite zum Zuführen eines Elektrodenvorläufermaterials aufweisen und eine Ausgangsseite zum Abgeben der aus dem Elektrodenvorläufermaterial gebildeten Elektrodenbahn aufweisen. Die Zuführung des Elektrodenvorläufermaterials kann dabei senkrecht zur Hauptförderrichtung erfolgen.

Es ist denkbar, dass ein eingangsseitiger Walzenspalt zum Aufnehmen des zugeführten Elektrodenvorläufermaterials vorgesehen ist, welcher aus zwei Walzen gebildet ist, welche einen geringeren Durchmesser als zwei an diese jeweils angrenzenden weiteren Walzen aufweisen. Durch Verwendung von Walzen mit geringerem Durchmesser für die Zuführung des insbesondere pulverförmigen Elektrodenvorläufermaterials können die notwendigen hohen Scherkräfte und/oder ein hoher Druck im Walzenspalt erzeugt werden, um das Elektrodenvorläufermaterial aufzubrechen und zu vermischen. Die Walzen mit geringerem Durchmesser können gegenüber der Nulllinie in dieselbe Richtung versetzt sein. Dabei kann die vordere der Walzen einen Versatz von zumindest 3 mm, bevorzugt, zumindest 4, besonders bevorzugt 4,45 mm zur Nullinie aufweisen. Die andere der Walzen kann einen Versatz zur Nullinie von zumindest 8 mm, bevorzugt zumindest 9 mm, besonders bevorzugt 10 mm aufweisen. Damit kann der Versatz der beiden Walzen zueinander zumindest 3 mm, bevorzugt 4 mm, besonders bevorzugt zumindest 5 mm betragen.

Es kann somit vorgesehen sein, dass die zum Aufnehmen des Elektrodenvorläufermaterials vorgesehenen Walzen die zumindest zwei benachbarten überlappenden Walzen sind. Eine in Hauptförderrichtung vor den zum Aufnehmen des Elektrodenvorläufermaterials vorgesehenen Walzen angeordnete und an diese angrenzende Walze kann eine Stützwalze sein, welche keinen Walzenspalt mit der ersten der Walzen mit einem geringeren Durchmesser ausbildet, sondern unmittelbar an diese angrenzt.

Dabei kann die Stützwalze so zu der Vorderen der zum Aufnehmen des Elektrodenvorläufermaterials vorgesehenen Walzen angeordnet sein, dass die Mittelachse der Stützwalze bezogen auf eine Richtung quer zur Hauptförderrichtung hinter dem zwischen diesen ausgebildeten Walzenkontaktbereich und die Mittelachse der Vorderen der zum Aufnehmen des Elektrodenvorläufermaterials vorgesehenen Walzen bezogen auf die Richtung quer zur Hauptförderrichtung vor dem Walzenkontaktbereich angeordnet ist. Die Stützwalze kann bezogen auf die Nulllinie gegenüberliegend der hinter der zweiten Walze mit geringerem Durchmesser angeordneten Walze, also der in diesem Verbund vierten Walze, angeordnet sein. Die Stützwalze kann gegenüber der Nulllinie einen Versatz von zumindest 1 mm, bevorzugt 2 mm, besonders bevorzugt 2,5 mm aufweisen. Die Stützwalze kann gegenüber der vierten Walze einen Versatz von zumindest 2 mm, bevorzugt 4 mm, besonders bevorzugt 5 mm aufweisen.

Es kann vorgesehen sein, dass die zumindest zwei benachbarten überlappenden Walzen mit unterschiedlichen Umlaufgeschwindigkeiten angetrieben sind. Jede der Walzen kann in Bezug auf Geschwindigkeit, Beschleunigung, Drehzahl usw. individuell angesteuert werden.

Die Umlaufgeschwindigkeit der hinteren Walze kann größer sein als die Umlaufgeschwindigkeit der ersten Walze. Wenn der Mehrwalzenkalander mehrere Walzen aufweist, kann die Umlaufgeschwindigkeit der ersten Walze am geringsten sein, die der zweiten Walze größer als die der ersten Walze, die der dritten Walze größer als die der zweiten usw. Diese unterschiedlichen Geschwindigkeiten können für eine Scherung innerhalb einer Folie sorgen und/oder Kräfte erzeugen, die die Haftung der Folie an der schneller laufenden Walze verbessern.

Es ist denkbar, dass dem Walzenspalt der zum Aufnehmen des Elektrodenvorläufermaterials vorgesehenen Walzen eine Zuführeinrichtung zum Zuführen des Elektrodenvorläufermaterials zugeordnet ist. Der erste Walzenspalt kann so ausgebildet sein, dass dieser das Elektrodenvorläufermaterial von der Zuführeinrichtung aufnimmt und aus dem Elektrodenvorläufermaterial eine Elektrodenbahn bildet. Die Zuführeinrichtung kann ein trichterförmiger Beschickungstrichter sein. Der Trichter kann mit Hilfe von Saug- oder Schneckenförderern mit Schüttgut versorgt werden. Im Inneren des Einfülltrichters kann das Schüttgut gleichmäßig verteilt und der Füllstand während des Zuführprozesses konstant gehalten werden. Eine Hohlraumbildung und Zersetzung des Materials kann durch einen speziellen Mischer vermieden werden. Eine rotierende Dosierwalze kann an der Unterseite des Fülltrichters befestigt sein. Die Größe der Zellen der Dosierwalze kann entsprechend der Korngröße des Schüttgutes gewählt werden. Das Schüttgut kann von der Dosierwalze erfasst und an einer flexiblen Rakel abgestreift werden. Danach kann das genau dosierte Schüttgut zu einer oszillierenden Bürstvorrichtung gefördert werden. Im Anschluss an den Bürstvorgang kann das Schüttgut geprüft und an die darunterliegende Substratlinie übergeben werden.

Die Walzen können mit spielfreien Lagern in einer vorbestimmten Position fixiert sein. Für die spielfreie Fixierung von Walzen können konische Lager oder andere Lagerkonstruktionen verwendet werden, so dass die geringen Toleranzen der gewünschten Bahndicke erreicht werden können. Es ist denkbar, dass die Walzen für jeden Walzenspalt oder für die Walzen innerhalb des Walzenspaltes den gleichen Durchmesser haben. Es ist alternativ denkbar, dass die Walzen für jeden Walzenspalt oder für die Walzen innerhalb des Walzenspaltes unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Die Oberflächen der Walzen können zur Steigerung der Oberflächenhärte beschichtet sein, z. B. mit Chrom oder Hartkeramik.

Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung aufweisend zwei Mehrwalzenkalander nach einem der vorangehenden Ansprüche zum beidseitigen Laminieren einer Metallfolie mit Elektrodenbahnen, welche so angeordnet sind, dass die darin jeweils gebildeten Elektrodenbahnen in entgegengesetzten Hauptförderrichtungen gefördert sind, wobei die stromabwärtigen Endwalzen beider Mehrwalzenkalander einen Endwalzenspalt ausbilden und gegenläufig rotieren, so dass eine dem Endwalzenspalt zugeführte Metallfolie beidseitig mit den jeweils in den Endwalzenspalt geführten Elektrodenbahnen beschichtet wird.

Es kann vorgesehen sein, dass die stromabwärtigen Endwalzen keinen Versatz zueinander aufweisen, so dass die laminierte Folie im Wesentlichen senkrecht zur Hauptförderrichtung der Elektrodenbahnen durch den Endwalzenspalt geführt ist. Die Anordnung kann ferner eine zwischen dem ersten und dem zweiten Mehrfachwalzenkalander angeordnete Zuführeinrichtung aufweisen, welche zum kontinuierlichen Zuführen einer Metallfolie in den Endspalt ausgebildet ist. Der Endspalt kann so ausgebildet sein, dass dieser die Metallfolie aufnimmt und eine Elektrodenbahn auf die eine Seite und die andere Elektrodenbahn auf die andere Seite der Metallfolie laminiert. Die eine Elektrodenbahn kann dabei eine Kathodenbahn und die andere Elektrodenbahn eine Anodenbahn sein. Die den Endspalt bildenden Walzen können einen oder mehrere Spaltsteueraktuatoren aufweisen. Die ein oder mehreren Spaltsteueraktuatoren können so konfiguriert sein, dass diese während der Laminierung entgegenwirkende Kräfte zwischen der ersten und der zweiten Walze den Endspalt bildenden Walzen erzeugen und steuern können. Es kann vorgesehen sein, dass die Metallfolie vor dem Zuführen in den Endspalt mit Klebstoff vorbeschichtet wird, oder der Klebstoff kann über einen separaten Pulvertrichter auf dem Mehrwalzenkalander auf eine Seite der Folie aufgetragen werden, so dass eine direkte Laminierung auf die Folie ohne vorherige Vorbeschichtung des Materials möglich ist. Die Anordnung kann nach dem Laminierungsschritt eine Schneidevorrichtung aufweisen, um die laminierte Bahn auf die endgültige Elektrodenbreite zu schneiden und die einzelnen Elektrodenrollen aufzuwickeln.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Elektrodenbahn mit einem Mehrwalzenkalander nach einem der Ansprüche 1 bis 15 oder einer Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 17, aufweisend die Schritte:

Zuführen eines Elektrodenvorläufermaterials in einen eingangsseitigen durch eine stromaufwärtige und eine stromabwärtige Walze gebildeten Walzenspalt des Mehrwalzenkalanders;

Hindurchführen des Elektrodenvorläufermaterials durch den eingangsseitigen Walzenspalt und dabei Ausbilden einer Elektrodenbahn;

Herumführen der Elektrodenbahn um die stromabwärtige Walze; Hindurchführen der Elektrodenbahn durch zumindest einen weiteren Walzenspalt; Abführen der Elektrodenbahn aus dem Mehrwalzenkalander; wobei beim Hindurchführen des Elektrodenvorläufermaterials und/oder der Elektrodenbahn durch den zumindest einen Walzenspalt die Förderrichtung der Elektrodenbahn eine einer Hauptförderrichtung der Elektrodenbahn entgegengesetzte Bewegungskomponente aufweist. Es kann vorgesehen sein, dass bei dem Verfahren die Elektrodenbahn um mehr als i8o° um die stromabwärtige Walze herumgeführt wird.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Umlaufgeschwindigkeit der stromabwärtigen Walze größer ist als die Umlaufgeschwindigkeit der stromaufwärts angeordneten Walze.

Es kann vorgesehen sein, dass das Abführen der Elektrodenbahn aus dem Mehrwalzenkalanders das Laminieren der Elektrodenbahn auf eine Metallfolie umfasst.

Es kann vorgesehen sein, dass das Verfahren das Herstellen zweier Elektrodenbahnen umfasst, welche in gegenläufigen Hauptförderrichtungen gefördert werden, wobei beim Abführen der Elektrodenbahnen aus den jeweiligen Mehrwalzenkalandern die Elektrodenbahnen beidseitig auf eine Metallfolie laminiert werden.

Dem Verfahren vorausgehen kann ein Prozess zur Vorbereitung des Elektrodenvorläufermaterials, das ein Pulver sein kann. Dieser Prozess kann mit dem trockenen Vermischen von trockenen aktiven Materialteilchen, trockenen leitfähigen Teilchen und trockenen Bindemittelteilchen beginnen, um eine erste Trockenmischung zu bilden. Außerdem können trockene leitfähige Teilchen und trockene Bindemittelteilchen ebenfalls trocken gemischt werden, um eine zweite Trockenmischung zu bilden, die einem Trockenfibrillierungsschritt zugeführt werden kann. Im Trockenfibrillierungsschritt kann das Trockengemisch mit einer Strahlmühle fibrilliert werden. Während des Trockenfibrillierungsschritts werden hohe Scherkräfte auf die Trockenmischung ausgeübt, um diese physikalisch zu strecken und ein Netz aus dünnen bahnförmigen Fasern zu bilden. In einem Trockenzuführungsschritt können die separat gebildeten ersten und zweiten Trockenmischungen in entsprechende Behälter gegeben werden, um einen Trockenfilm zu bilden. Der Trockenfilm kann anschließend dem Mehrwalzenkalander zugeführt werden und darin verdichtet und kalandriert werden, um eine eingebettete/durchmischte Elektrodenbahn oder eine selbsttragende Elektrodenbahn zu erhalten. Die Elektrodenbahn wird anschließend an einem Stromkollektor (z. B. einer Metallfolie) befestigt.

Das Verfahren weist den Vorteil auf, dass eine dadurch hergestellte selbsttragende Elektrodenbahn kann im Vergleich zu einer in einem Nassverfahren hergestellten Elektrodenbahn verbesserte Eigenschaften aufweist. Zum Beispiel kann eine trockene Elektrodenbahn eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften aufweisen: verbesserte Bahnfestigkeit, verbesserte Kohäsion, verbesserte Adhäsion, verbesserte elektrische Leistung oder reduziertes Auftreten von Defekten. Zu den Defekten können Löcher, Risse, Oberflächenvertiefungen in der Elektrodenbahn gehören. Das Haftvermögen kann das Haftvermögen an einem Stromabnehmer sein. Die elektrische Leistung kann die spezifische Kapazität sein. Die Bahnfestigkeit kann die Zugfestigkeit sein.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der nachstehenden Figuren erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Walzenanordnung des erfindungsgemäßen Mehrwalzenkalanders;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht eines eingangsseitigen Walzenverbunds des erfindungsgemäßen Mehrwalzenkalanders;

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines eingangsseitigen Walzenverbunds des erfindungsgemäßen Mehrwalzenkalanders;

Fig. 4 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Anordnung bestehend aus zwei gegenläufigen Mehrwalzenkalandern.

Figur i zeigt eine Seitenansicht einer beispielhaften Ausführungsform der Walzenanordnung des erfindungsgemäßen Mehrwalzenkalanders 1. Die dargestellte Anordnung weist insgesamt 7 in einer Hauptförderrichtung X nebeneinander positionierte Walzen 2 auf, welche jeweils versetzt zueinander sowie versetzt zu einer Nulllinie N bzw. einer Pressebene P angeordnet sind. Dabei sind die Walzen 2 zum einen in einer vertikalen Richtung zueinander versetzt und zum anderen in der Hauptförderrichtung X zueinander versetzt, so dass die Außenradien Rw der Walzen 2 in Hauptförderrichtung X jeweils überlappen. In der linken Bildhälfte befindet sich die Eingangsseite 5 des Mehrwalzenkalanders 1. Dort wird über eine nicht dargestellte Zuführeinrichtung 9 ein Elektrodenvorläufermaterial 7 dem Walzenspalt der zweiten und dritten Walze von links, welche einen geringeren Durchmesser Di aufweisen als die übrigen Walzen 2, welche einen größeren Durchmesser D₂ aufweisen, von oben zugeführt und durch die beiden Walzen 2 mit dem Durchmesser Di unter einem vorbestimmten Walzenspaltdruck hindurchgeführt. Auf der gegenüberliegenden Seite des Walzenspalts 3 wird die durch den Druck erzeugte Elektrodenbahn 4 um die Unterseite der dritten Walze 2 herumgeführt und dem zweiten Walzenspalt 3 zwischen der dritten und vierten im Bild dargestellten Walze 2 hindurchgeführt, wobei die dritte Walze den Durchmesser Di und die vierte Walze den Durchmesser D2 aufweist. Die Elektrodenbahn 4 haftet jeweils an der nachfolgenden Walze 2 dadurch, dass die stromabwärts gelegenen Walzen 2 jeweils eine höhere Umlaufgeschwindigkeit als die diesen stromaufwärts benachbarten Walze 2 aufweisen. Die höhere Geschwindigkeit der stromabwärts gelegenen Walze 2 bewirkt eine Scherung der Elektrodenbahn 4 im Walzenspalt 3, so dass die Elektrodenbahn 4 an der Walze 2 mit höherer Umlaufgeschwindigkeit anhaftet. Die erste Walze 81inks in der Darstellung weist keine Funktion im Sinne des Förderns der Elektrodenbahn 4 auf. Diese dient stattdessen zum Abstützen der zweiten Walze 2 bzw. der ersten Walze mit geringerem Durchmesser Di. Daher ist zwischen diesen beiden Walzen kein Walzenspalt 3 vorgesehen, sondern die Walzen 2 stehen in unmittelbarem Kontakt zueinander. Wie dargestellt rotieren benachbarte Walzen 2 jeweils gegenläufig. Die Stützwalze 8 dreht sich im dargestellten Beispiel entgegen dem Uhrzeigersinn, die zweite im Uhrzeigersinn, die dritte wieder entgegen dem Uhrzeigersinn usw. Die Walzen 2, zwischen welchen die Elektrodenbahn 4 zickzackförmig hindurchgeführt wird, sind jeweils so zueinander angeordnet, dass die Mittelachse M der vorderen der einen Walzenspalt 3 bildenden Walzen 2 jeweils bezogen auf die Vertikale vor dem Walzenspalt 3 und die Mittelachse M der hinteren der Walzen 2 jeweils hinter dem Walzenspalt 3 angeordnet ist. Beispielsweise befindet dreht sich die zweite Walze 2 im Uhrzeigersinn und die dritte gegenläufig, so dass die Vorschubrichtung der Elektrodenbahn 4 durch den durch die zweite und die dritte Walze 2 gebildeten Walzenspalt 3 im Wesentlichen vertikal nach unten verläuft. Die Mittelachse M der zweiten Walze 2 ist nun oberhalb des Walzenspalts 3 und die Mittelachse M der dritten Walze 2 unterhalb der Walzenspalts 3 angeordnet. Im benachbarten Walzenspalt 3 zwischen der dritten und der vierten Walze 2 weist die Vorschubrichtung im Wesentlichen vertikal nach oben, so dass entsprechend die Mittelachse M der dritten Walze 2 unterhalb der Walzenspalts 3 und die Mittelachse M der vierten Walze 2 oberhalb des Walzenspalts 3 liegt. Diese Anordnung der Walzen 2 resultiert darin, dass die Bewegungsrichtung B der Elektrodenbahn 4 jeweils eine Vertikalkomponente BY und eine Horizontalkomponente Bx aufweist, wobei die Horizontalkomponente B_x jeweils entgegen der Hauptförderrichtung X ausgerichtet ist. Die dargestellte Walzenanordnung weist ferner die Eigenschaft auf, dass der Weg, den die Elektrodenbahn 4 jeweils auf einer Walzenoberfläche zurücklegt, jeweils größer als 180⁰ des Kreisbogens der jeweiligen Walze beträgt. Die Elektrodenbahn wird an einer Ausgangsseite 6 aus dem Mehrwalzenkalander 1 herausgeführt.

Figur 2 zeigt noch einmal im Detail die eingangsseitig angeordneten ersten vier Walzen 2, deren mittlere Walzen 2 den Walzenspalt 3 zum Aufnehmen des zugeführten Elektrodenvorläufermaterials 7 bilden. Der Versatz zwischen den einzelnen Walzen 2 ist dabei zu Anschaulichkeitszwecken stark vergrößert im Bezug auf die Walzendurchmesser dargestellt. Bezogen auf eine Nulllinie N weist die erste Walze bzw. die Stützwalze 8 einen Versatz VYS auf, welcher vertikal unterhalb der Nulllinie N liegt. Bezogen auf die Nulllinie N weist die zweite Walze 2 einen Versatz VYI auf, welcher ebenfalls vertikal unterhalb der Nulllinie N liegt und größer ist als der Versatz VYS der ersten Walze 8. Bezogen auf die Nulllinie N weist die dritte Walze 2 einen Versatz VY₂ auf, welcher ebenfalls vertikal unterhalb der Nulllinie N liegt und größer ist als der Versatz VYI der zweiten Walze 2. Bezogen auf die Nulllinie N weist die dritte Walze 2 einen Versatz VY₃ auf, welcher vertikal oberhalb der Nulllinie N liegt und dem Versatz V_Ys der ersten Walze 8 entspricht. Im gezeigten Beispiel beträgt der Versatz V_Y8 2,5 mm, der Versatz VYI 4,45 mm, der Versatz VY₂ 10 mm und der Versatz VY₃2,5 mm. In horizontaler Richtung, d.h. entlang der Hauptförderrichtung X weist die zweite zur dritten Walze eine Überlappung Vxi,₂ auf, die dritte zur vierten Walze eine Überlappung Vx2.₃, welche größer ist als die Überlappung Vxi,₂. Bezogen auf den Walzenspalt 3 zwischen der zweiten und der dritten Walze stellt die zweite Walze 2 die vordere Walze 2.1 und die dritte Walze 2 die hintere Walze 2.2 dar. Bezogen auf den Walzenspalt 3 zwischen der dritten und der vierten Walze stellt die dritte Walze 2 die vordere Walze 2.1 und die vierte Walze 2 die hintere Walze 2.2 dar.

Figur 3 zeigt die eingangsseitig angeordneten ersten vier Walzen 2 im eingebauten Zustand und mit tatsächlichen Abmessungen dar. Insbesondere ist in der Darstellung die Zuführeinrichtung 9 zu erkennen, mittels welcher das pulvrige Elektrodenvorläufermaterial 7 in den Walzenspalt 3 zwischen der zweiten und der dritten Walze 2 hineingegeben wird. Die Zuführeinrichtung 9 ist vertikal oberhalb des Walzenspalts 3 angeordnet, so dass das Elektrodenvorläufermaterial 7 unter Zuhilfenahme der Gravitationskraft in den Walzenspalt 3 gefördert wird. Die Walzen sind jeweils unabhängig voneinander in einem Kalanderrahmen 14 gelagert und können unabhängig voneinander angesteuert werden, insbesondere was die Spaltzustellung und die jeweilige Rotationsgeschwindigkeit der Walzen 2 betrifft. Figur 4 zeigt eine Anordnung 2 zum Herstellen einer beidseitig mit Elektroden beschichteten Metallfolie. Die Anordnung 2 weist zwei stirnseitig aneinanderpositionierte Mehrwalzenkalander 1 auf, welche gegenläufige Hauptförderrichtungen Xl, X2 aufweisen. Die Mehrwalzenkalander weisen jeweils acht Walzen 2 auf, wobei jeweils die eingangsseitige Endwalze als Stützwalze 8 ausgebildet ist und die ausgangsseitigen Endwalzen einen gemeinsamen Endwalzenspalt 13 ausbilden. Vertikal von oben wird dem Endwalzenspalt 13 eine Metallfolie 11 zugeführt, welche mittels der in den beiden Mehrwalzenkalandern 1 hergestellten Elektrodenbahnen 4 beidseitig beschichtet wird, so dass die beschichtete Metallfolie 11 den Endwalzenspalt 13 vertikal nach unten verlässt und im Anschluss abgelängt und/oder aufgerollt bzw. weiterverarbeitet werden kann.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

1 Mehrwalzenkalander

2 Walzen

2.1, 2.2überlappende Walzen

3 Walzenspalt

4 Elektrodenbahn

5 Eingangsseite

6 Ausgangsseite

7 Elektrodenvorläufermaterial

8 Stützwalze

9 Zuführeinrichtung

10 Anordnung

11 Metallfolie

12 Endwalzen

13 Endwalzenspalt

14 Kalanderrahmen

B Bewegungsrichtung im Walzenspalt

B_x Bewegungskomponente entgegen der Hauptförderrichtung

BY Bewegungskomponente senkrecht zur Hauptförderrichtung

Di kleiner Durchmesser

D₂ großer Durchmesser

M Mittelachsen der Walzen

N Nulllinie

P Pressebene

Rw Außenradien

VYS Versatz Stützwalze senkrecht zur Hauptförderrichtung

VYI Versatz erste Walze senkrecht zur Hauptförderrichtung

V_Y2 Versatz zweite Walze senkrecht zur Hauptförderrichtung

VY₃ Versatz dritte Walze senkrecht zur Hauptförderrichtung

Vxi,2 Versatz erste und zweite Walze in Hauptförderrichtung

Vx2,₃ Versatz zweite und dritte Walze in Hauptförderrichtung

X Hauptförderrichtung

Claims

Ansprüche Mehrwalzenkalander (1) zur Herstellung von Elektroden in einem Trockenbeschichtungsverfahren, mit einer Mehrzahl von im Wesentlichen in einer Hauptförderrichtung (X) einer herzustellenden Elektrodenbahn hintereinander angeordneten Walzen (2), wobei zwischen benachbarten und jeweils gegenläufig rotierenden Walzen (2) jeweils ein Walzenspalt (3) zum Hindurchführen der Elektrodenbahn (4) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei benachbarte der Mehrzahl Walzen (2) so angeordnet sind, dass deren Außenradien (R_w) bezogen auf die Hauptförderrichtung (X) überlappen. Mehrwalzenkalander (1) nach Anspruch 1, wobei die zumindest zwei benachbarten überlappenden Walzen (2.1, 2.2) so angeordnet sind, dass eine davon senkrecht versetzt zur anderen Walze bezogen auf die Hauptförderrichtung (X) angeordnet ist. Mehrwalzenkalander (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zumindest zwei benachbarten überlappenden Walzen (2.1, 2.2) so zueinander angeordnet sind, dass die Mittelachse (M) der vorderen Walze (2.1) bezogen auf eine Richtung quer zur Hauptförderrichtung (X) vor dem Walzenspalt (3) und die Mittelachse (M) der hinteren Walze (2.2) bezogen auf die Richtung quer zur Hauptförderrichtung (X) hinter dem Walzenspalt (3) angeordnet ist, so dass eine durch den Walzenspalt (3) geführte Elektrodenbahn (4) zumindest abschnittsweise entgegen der Hauptförderrichtung (X) gefördert ist. Mehrwalzenkalander (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Wegstrecke der Elektrodenbahn (4) zwischen zwei benachbarten Walzenspalten (3) jeweils mehr als 180° des Umfangs der jeweiligen Walze (2) beträgt. Mehrwalzenkalander (1) nach Anspruch 4, wobei alle Walzen (2) so angeordnet sind, dass deren Außenradien (R_w) bezogen auf die Hauptförderrichtung (X) überlappen und alle benachbarten Walzen (2) jeweils so zueinander angeordnet sind, dass die Mittelachse (M) der jeweils vorderen Walze (2.1) bezogen auf eine Richtung quer zur Hauptförderrichtung (X) vor dem Walzenspalt (3) und die Mittelachse (M) der jeweils hinteren Walze (2.2) bezogen auf die Richtung quer zur Hauptförderrichtung (X) hinter dem Walzenspalt (3) angeordnet ist. Mehrwalzenkalander (i) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei alle Walzenspalte (3) dieselbe Spalthöhe aufweisen. Mehrwalzenkalander (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Höhe zumindest eines in Hauptförderrichtung (X) hinteren Walzenspalts (3) geringer ist als zumindest eines davor angeordneten. Mehrwalzenkalander (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest einige der Walzenspalte (3) in einer gemeinsamen Pressebene (P) zueinander angeordnet sind. Mehrwalzenkalander (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Mehrwalzenkalander (1) eine Eingangsseite (5) zum Zuführen eines Elektrodenvorläufermaterials (7) aufweist und wobei der Mehrwalzenkalander (1) eine Ausgangsseite (6) zum Abgeben der aus dem Elektrodenvorläufermaterial (7) gebildeten Elektrodenbahn (4) aufweist. Mehrwalzenkalander (1) nach Anspruch 9, wobei ein eingangsseitiger Walzenspalt (3) zum Aufnehmen des zugeführten Elektrodenvorläufermaterials (7) vorgesehen ist, welcher aus zwei Walzen (2) gebildet ist, welche einen geringeren Durchmesser (Di) als zwei an diese jeweils angrenzenden weiteren Walzen (2) aufweisen. Mehrwalzenkalander (1) nach Anspruch 10, wobei die zum Aufnehmen des Elektrodenvorläufermaterials (7) vorgesehenen Walzen (2) die zumindest zwei benachbarten überlappenden Walzen (2.1, 2.2) sind. Mehrwalzenkalander (1) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei die in Hauptförderrichtung (x) vor den zum Aufnehmen des Elektrodenvorläufermaterials (7) vorgesehenen Walzen (2) angeordnete und an diese angrenzende eine Stützwalze (8) ist, welche keinen Walzenspalt mit der ersten der Walzen (2) mit einem geringeren Durchmesser (Di) ausbildet, sondern unmittelbar an diese angrenzt. - Mehrwalzenkalander (1) nach Anspruch 12, wobei die Stützwalze (8) so zu der Vorderen der zum Aufnehmen des Elektrodenvorläufermaterials (7) vorgesehenen Walzen (2) angeordnet ist, dass die Mittelachse (M) der Stützwalze (8) bezogen auf eine Richtung quer zur Hauptförderrichtung (X) hinter dem zwischen diesen ausgebildeten Walzenkontaktbereich und die Mittelachse (M) der Vorderen der zum Aufnehmen des Elektrodenvorläufermaterials (7) vorgesehenen Walzen (2) bezogen auf die Richtung quer zur Hauptförderrichtung (X) vor dem Walzenkontaktbereich angeordnet ist. . Mehrwalzenkalander (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zumindest zwei benachbarten überlappenden Walzen (2.1, 2.2) mit unterschiedlichen Umlaufgeschwindigkeiten angetrieben sind. . Mehrwalzenkalander (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei dem Walzenspalt (3) der zum Aufnehmen des Elektrodenvorläufermaterials (7) vorgesehenen Walzen eine Zuführeinrichtung (9) zum Zuführen des Elektrodenvorläufermaterials (7) zugeordnet ist. . Anordnung (10) aufweisend zwei Mehrwalzenkalander (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche zum beidseitigen Laminieren einer Metallfolie (11) mit Elektrodenbahnen (4), welche so angeordnet sind, dass die darin jeweils gebildeten Elektrodenbahnen (4) in entgegengesetzten Hauptförderrichtungen (X) gefördert sind, wobei die stromabwärtigen Endwalzen (12) beider Mehrwalzenkalander (1) einen Endwalzenspalt (13) ausbilden und gegenläufig rotieren, so dass eine dem Endwalzenspalt (13) zugeführte Metallfolie (11) beidseitig mit den jeweils in den Endwalzenspalt (13) geführten Elektrodenbahnen (4) beschichtet wird. . Anordnung (10) nach Anspruch 16, wobei die stromabwärtigen Endwalzen (12) keinen Versatz zueinander aufweisen, so dass die laminierte Metallfolie (11) im Wesentlichen senkrecht zur Hauptförderrichtung (X) der Elektrodenbahnen (4) durch den Endwalzenspalt (13) geführt ist. Verfahren zum Herstellen einer Elektrodenbahn (4) mit einem Mehrwalzenkalander (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 oder einer Anordnung (10) nach einem der Ansprüche 16 bis 17, aufweisend die Schritte: Zuführen eines Elektrodenvorläufermaterials (7) in einen eingangsseitigen durch eine stromaufwärtige und eine stromabwärtige Walze (2) gebildeten Walzenspalt (3) des Mehrwalzenkalanders (1);

Hindurchführen des Elektrodenvorläufermaterials (7) durch den eingangsseitigen Walzenspalt (3) und dabei Ausbilden einer Elektrodenbahn (4);

Herumführen der Elektrodenbahn (4) um die stromabwärtige Walze (2); Hindurchführen der Elektrodenbahn (4) durch zumindest einen weiteren Walzenspalt (3);

Abführen der Elektrodenbahn (4) aus dem Mehrwalzenkalander (1); wobei beim Hindurchführen des Elektrodenvorläufermaterials (7) und/oder der Elektrodenbahn (4) durch den zumindest einen Walzenspalt (3) die Förderrichtung der Elektrodenbahn (4) eine einer Hauptförderrichtung (X) der Elektrodenbahn (4) entgegengesetzte Bewegungskomponente aufweist. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Elektrodenbahn (4) um mehr als 180° um die stromabwärtige Walze (2) herumgeführt wird. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, wobei die Umlaufgeschwindigkeit der stromab wärtigen Walze (2) größer ist als die Umlaufgeschwindigkeit der stromaufwärts angeordneten Walze (2).