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© eskymaks dreamstime.com Elektronikproduktion | 13 Dezember 2012

Mit neuen Produktionsverfahren zu besseren Batterien

Effiziente und wirtschaftliche Speichertechnologien bilden den zentralen Baustein bei ElektromobilitÀt und Energiewende. Damit steigt der Bedarf an leistungsfÀhigen, alltagstauglichen und bezahlbaren Batteriesystemen.
Am KIT wird nun mit Förderung des BMWi eine „Forschungsfabrik“ fĂŒr die Kleinserien-Produktion von Lithium-Ionen-Zellen eingerichtet. Hier werden neue Produktionstechnologien entwickelt, die den enormen AnsprĂŒchen an Leistungsdichte, Bedienbarkeit und Wirtschaftlichkeit genĂŒgen.

„Die neue Forschungsinfrastruktur wird dazu dienen, neue kostenoptimierte Produktionsverfahren zu entwickeln und zu erproben“, erklĂ€rt Dr. Andreas Gutsch, Koordinator des Projekts Competence E am Karlsruher Institut fĂŒr Technologie (KIT).

Sowohl fĂŒr stationĂ€re Speicher als auch fĂŒr schnellladefĂ€hige Fahrzeugbatterien mĂŒssen kostengĂŒnstige und leistungsfĂ€hige Lithium-Ionen-Zellen zum Einsatz kommen. In der Forschungsfabrik werden daher einzelne Fertigungsschritte fĂŒr deren Herstellung vollstĂ€ndig neu entwickelt.

„Wir wollen den Pfad bisher bekannter Fertigungstechnologien verlassen und völlig neue Produktions- und Integrationsverfahren fĂŒr Lithium-Ionen-Zellen entwickeln“, so Gutsch. Damit einher gehen neue Trocknungs-, Beschichtungs- und Kalandriertechniken fĂŒr Elektrodenmaterialien sowie neue Assemblierungsverfahren fĂŒr Zellen.

Die Fertigungslinien mit neuer Maschinen- und Anlagentechnik zur Validierung der unterschiedlichen Konzeptstudien werden gemeinsam mit deutschen Zulieferern entwickelt und aufgebaut. „Hier gilt es, den deutschen Maschinen- und Anlagenbau fĂŒr Lithium-Ionen-Zellen mithilfe der Forschungsfabrik zu stĂ€rken“, erklĂ€rt Gutsch.

Die am KIT entwickelten Technologien werden anhand von TestlĂ€ufen und Kampagnen in grĂ¶ĂŸeren StĂŒckzahlen bis zur Produktionsreife getestet. So können wirtschaftlich vielversprechende Produktionsverfahren identifiziert werden. Damit sind technische DurchbrĂŒche in der Fertigung von Lithium-Ionen-Zellen zu erwarten, die zu erheblichen Kostenvorteilen fĂŒhren werden.

Die nahezu 1.500 Quadratmeter große Produktionshalle wird auf dem GelĂ€nde des Campus Nord des KIT eingerichtet. FĂŒr die Beschaffung der ersten Anlagentechnik hat das Bundesministerium fĂŒr Wirtschaft (BMWi) im November 2012 die Förderzusage erteilt.

Die ersten Maschinen zur Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien werden bereits Ende Februar 2013 in Betrieb genommen. Im Hinblick auf die Einsatzfelder der Batterien stehen elektrische Nutzfahrzeuge sowie stationĂ€re Speicher fĂŒr den Privathaushalt und die Industrie im Fokus. FĂŒr diese Einsatzfelder werden parallel zum Aufbau der Forschungsfabrik bereits erste Demonstratoren aufgebaut, die ebenfalls ab FrĂŒhjahr 2013 in Betrieb gehen werden.
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