2019-11-01  –  2022-10-31

193.399,36 EUR

VARTA Microbattery GmbH, Ellwangen (Jagst), Baden-Württemberg

03EI3007A

Elektrochemische Speicher - Lithium-basierte Batterien [EA2312]

01194408/1  –  OPTIBATT

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)

Energie

Mit OPTIBATT wird Prozesstechnologie und Messtechnik zur rascheren und kostengünstigeren Produktion von Lithium-Ionen Zellen entwickelt, im Technikumsmaßstab in der Elektroden- und Zellfertigung einer laufenden Pilot- und Assemblage Linie getestet und in Zellen demonstriert. Die Herstellung von Batterie Slurries erfolgt Batchweise. Die Ansatzgrößen sind chargenweise in kommerziellen Anlagen von 150 kg bis zu 3t. Alleine der Materialwert solcher Batches liegt materialabhängig und je nach Ansatzgröße zwischen 2.000 € bis zu 40.000 €. Da die Unbrauchbarkeit einer Slurry oft erst in der Endkontrolle der Zelle am Ende der Fertigungskette erkannt werden kann, liegt zwischen dem Elektrodenguss und der End-kontrolle des Produktes im besten Falle eine Woche. Fehlerhafte Prozessparameter üben so ihre fatale Wirkung während dieser Zeit bis zum Erkennen der Soll-Abweichung weiter-hin aus. Das Vorhandensein einer in-line-Messmethode reduziert das Wertvernichtungs-Potenzial in der Zellherstellung deutlich. Um eine wirtschaftliche Zellproduktion in Deutschland etablieren zu können, müssen diese Schritte bei hohen Anforderungen an die Qualität des jeweiligen Zwischenproduktes für eine Großserienfertigung ausgelegt und optimiert werden. Bis dato mangelt es an praktikablen und aussagekräftigen Messverfahren bei der Herstellung von Batterieelektroden und Separatoren. In diesem Projekt entwickeln die Projektpartner eine In-Line-Messtechnik zur Qualitätskontrolle von Elektroden und Separatoren für den laufenden Prozess. Inlinefähige Oberflächeninspektion mittels optischer Messtechnik und Kapazitiver Schichtdickenmessung sind in der Batterieindustrie noch nicht etabliert. 100 % Oberflächenkontrolle von Elektroden und Separatoren ist in diesem Einsatzbereich noch nicht bekannt. OPTIBATT liefert hier Lösungsansätze für die wichtigsten Produktionsfaktoren: es soll ein höherer Durchsatz bei gleichzeitig geringerem Ausschuss produziert werden.