Centro di Tecnologia delle Particelle

Il Fraunhofer IPA vanta decenni di esperienza nel settore della tecnologia delle superfici e riunisce nel Centro per la Tecnologia delle Particelle queste competenze, integrando ulteriormente il Dipartimento specializzato in produzione in ambiente sterile e microproduttivo, nonché il Centro per la Produzione Additiva. In questo modo, rappresenta sistemicamente e interdisciplinarmente l'intera catena di processo della tecnologia delle particelle, dalla definizione delle basi scientifiche fino all'applicazione nel contesto industriale.

In questo centro applicativo si incontrano produttori, utilizzatori e ricercatori del Fraunhofer IPA per uno scambio interdisciplinare. Qui è possibile migliorare le tecniche esistenti con l'IPA come istituzione di ricerca di supporto e testare nuove tecniche in condizioni di produzione simulate, sia in laboratori esistenti che in nuovi impianti di tecnologia. Le domande di ricerca riguardano temi rilevanti della produzione e lavorazione di particelle, la sicurezza sul lavoro necessaria, l'efficienza energetica e delle risorse, nonché la protezione ambientale.

I temi principali sono consulenza orientata all'applicazione, confronti di processi e progetti di ricerca orientati alle basi fondamentali su:

- Processi di base per polveri e materiali sfusi, componenti di apparecchiature e processi,
- Imballaggio e riempimento,
- Tecnologia delle nanoparticelle,
- Misurazione, regolazione, automazione, digitalizzazione, temi rilevanti per l'Industria 4.0
- Tecnologie di sicurezza e ambientali, protezione contro le esplosioni, nonché
- Controllo qualità, assicurazione e gestione della qualità.

Tecnologia di applicazione di polveri nel processo roll-to-roll

Nella produzione di elettrodi per accumulatori di energia elettrochimici, la rivestitura dei collettori di corrente è un processo centrale. I materiali finora utilizzati richiedono un essiccamento energivoro e rilasciano solventi nocivi per la salute e l'ambiente. La tecnologia di rivestimento a polvere basata sul processo TransApp® elimina questo potenziale di pericolo e offre ulteriori vantaggi.

Numerosi esperimenti su misura, condotti nel laboratorio del Fraunhofer IPA con la società partner TransApp-GmbH, Austria, dimostrano i risultati di rivestimento molto buoni di questo metodo di applicazione di polvere senza pistola: i processi di pretrattamento, applicazione della polvere, cottura e raffreddamento possono essere significativamente abbreviati, portando a risparmi energetici e di costi.

In questo contesto, presso l'IPA, nell'ambito del progetto di ricerca Elibama (European Li-Ion Battery Advanced Manufacturing), è stata sviluppata una tecnologia di applicazione senza pistola per la deposizione elettrostatica del materiale funzionale Dry-Blend sulla pellicola del collettore di corrente.

Per le esigenze di essiccamento, presso il Fraunhofer IPA viene impiegata una tecnologia di trattamento termico a infrarossi con sorgenti a onde corte e medie, alimentate a gas e elettricità. Le modifiche orientate all'applicazione dei processi di rivestimento a bobina vengono spesso sviluppate con l'istituto partner CRM a Lovanio, in Belgio. Con una tecnologia modificata, mediante un processo di rivestimento a polvere roll-to-roll a Stuttgart, vengono prodotte su scala di prova le elettrodi per celle di accumulo di energia.

Ulteriori informazioni

Cudazzo, M.; Hubrich, C. (2019): Microcapsule riempite di liquido per vernici a polvere. In: besser lackieren 21 (5), p.6.
Cudazzo, M.; Pulli, K. (2018): Rivestimento a polvere senza pistola. In: besser lackieren 20 (18), p.6.
Cudazzo, M.; Joachimi, C. (2019): Conduzione del calore nelle vernici a polvere. In: besser lackieren 21 (19), p.6.
Landwehr, I. (2018): Produzione di elettrodi con rivestimento a polvere. In: besser lackieren 20 (11), p.6.
Schälicke, G. et al (2020): Produzione senza solventi di elettrodi per batterie agli ioni di litio tramite rivestimento elettrostatico. In: Energy Technology 8 (2), Art.No. 1900309, 8 p.
Poster »Strati funzionali per accumulatori e convertitori elettrochimici«.