Forscher des KIT wollen der Lithium-Ionen-Technik zum Durchbruch verhelfen. Eine neue Testfabrik soll die Leistung der Batteriezellen erhöhen und sie gleichzeitig billiger machen.
Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist eine „Forschungsfabrik“ für die Kleinserien-Produktion von Lithium-Ionen-Zellen angelaufen. Ziel ist es, neue Technologien zu entwickeltn, die den Leistungsansprüchen der Wirtschaft genügen und die Speicher künftig günstiger macht. So soll der Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien in Elektrofahrzeugen und stationären Speichern zum Durchbruch verholfen werden.
„Mit dieser neuartigen Forschungsinfrastruktur gehen wir jetzt daran, noch unreife Produktionsprozesse bereits in einem frühen Stadium zu validieren, zu automatisieren und damit industrietauglich zu machen“, erklärt Professor Jürgen Fleischer. Er verantwortet mit seinem Team im Rahmen des Projekts Competence E am KIT für den Aufbau der Forschungsfabrik und die Produktionsforschung verantwortlich ist.
Völlig neue Integrationsverfahren
Sowohl für stationäre Speicher als auch für schnellladefähige Fahrzeugbatterien müssen demnach kostengünstige und leistungsfähige Lithium-Ionen-Zellen zum Einsatz kommen. In der Forschungsfabrik werden daher einzelne Fertigungsschritte für deren Herstellung vollständig neu entwickelt, so Fleischer: „Wir verlassen jetzt den Pfad bisher bekannter Fertigungstechnologien und entwickeln völlig neue Produktions- und Integrationsverfahren für Lithium-Ionen-Zellen“.
Partner aus der Wirtschaft
Bei der Entwicklung hilft auch die deutsche Industrie: Neue Trocknungs-, Beschichtungs- und Kalandriertechniken für Elektrodenmaterialien sowie neue Assemblierungsverfahren für Zellen werden gemeinsam mit dem deutschen Maschinen- und Anlagenbau entwickelt. So wurde mit dem Kooperationspartner M+W Group in Stuttgart ein neuartiges Trockenraumkonzept umgesetzt, mit dem Lithium-Ionen-Zellen unter extrem trockenen Umgebungsbedingungen gebaut werden können. Dies komme direkt der Qualität der Zellen zugute. Der Taupunkt, der ein Maß für die Trockenheit der Luft ist, liegt mit fast minus 80 Grad Celsius an der Grenze der Luftfeuchtemessgeräte und setzt damit eine neue Bestmarke in der Fertigung von Lithium-Batterien.
Im September plant das KIT auf der IAA in Frankfurt einen batterieelektrischen Stadtbus als Prototypen vorzustellen. (nhp)
