Novel Dry Coating Equipment with Controlled Environment for Cost- and Energy-Efficient High-Performance Battery Electrode Manufacturing
De uitdaging
De productie van batterij-elektroden is sterk afhankelijk van natte coatingprocessen met toxische oplosmiddelen, grote droogovens en energie-intensieve dry rooms — goed voor tot wel 43% van het totale energieverbruik van een batterijfabriek. Voor volgende generatie chemieën, die dauwpunten onder −60°C vereisen, nemen de infrastructuurkosten exponentieel toe. Bestaande droogcoatingplatforms elimineren weliswaar oplosmiddelen, maar vereisen nog steeds een volledige dry room, waardoor de beoogde kosten- en energiebesparing uitblijft. DryShield doorbreekt deze impasse door een compacte, gecontroleerde atmosfeer direct in de coatingmachine te integreren en het volledige proces te verbinden in een nauw gekoppeld, energie-efficiënt systeem.
De innovatie
DryShield levert een roll-to-roll droogcoatingmachine op labschaal met een procesomgeving onder 1% relatieve luchtvochtigheid, gerealiseerd via een in de machine geïntegreerde atmosfeermodule — in plaats van een faciliteitsbrede dry room. Een geclusterde airlock-architectuur maakt toekomstige koppeling met aangrenzende depositie-systemen mogelijk zonder onderbreking van de atmosfeer. Daarnaast bevat de machine geavanceerde kalandertechnieken die verder gaan dan conventioneel hydraulisch persen, en zo een belangrijk knelpunt in de morfologiecontrole van droge elektroden aanpakken. Er is momenteel geen commercieel systeem beschikbaar dat deze functionaliteiten combineert.
Impact & Valorisatie
DryShield wordt in een periode van 24 maanden ontwikkeld door het Nederlandse MKB-bedrijf D&M Vacuumsystemen in samenwerking met TNO, en valideert de prestaties van NMC-kathode-elektroden op het machineplatform. Het systeem zal worden gecommercialiseerd als een zelfstandig R&D-instrument voor batterijonderzoeksgroepen en startups die behoefte hebben aan droogcoating onder gecontroleerde atmosfeer, zonder afhankelijkheid van een dry room. Op middellange termijn wordt opschaling naar pilotlijnsystemen voor celproducenten voorzien. Het project genereert intellectueel eigendom verankerd in Nederland en versterkt de Nederlandse positie in batterijproductieapparatuur — een hoogwaardig segment zonder huidig binnenlands equivalent.