2019-01-01  –  2022-06-30

200.893,70 EUR

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät für Maschinenwesen - Lehrstuhl für Production Engineering of E-Mobility Components (PEM), Aachen, Nordrhein-Westfalen

03ETE016H

Elektromobilität - Lithium-basierte Batterien [EA2611]

01184748/1  –  OptiKeraLyt

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN5)

Energie

Ziel des vorliegenden Vorhabens ist die Erforschung industrieller Verfahren zur Produktion von Batteriezellen mit keramischen Festkörperelektrolyten. Mit All-solid-state-Batterien kann die gravimetrische Energiedichte sowie die Sicherheit im Vergleich zu konventionellen Lithium-Ionen-Batterien (LIB) deutlich gesteigert werden. Das Vorhaben umfasst daher die gesamte Wertschöpfungskette, von optimierten Aktivmaterialien und keramischen Festkörperelektrolyten über Prozesstechnologien wie Dünnschicht- und Laserverfahren bis hin zu Assemblierungsprozessen unter definierten Umweltbedingungen. Im Projektkonsortium werden die Festkörper-Halbzellen hergestellt. Diese müssen in geeigneter Weise gehandhabt, gestapelt, verpackt und verschaltet werden, um eine funktionsfähige Batteriezelle zu bilden. Das PEM deckt dazu die Planung und Gestaltung der Zellassemblierung sowie deren anschließende Integration in die Batteriefertigung am PEM ab. Im Hinblick auf die Produktionsprozesse wird anschließend die Skalierbarkeit auf einen industriellen Maßstab analysiert. Für eine wirtschaftliche Bewertung werden die erreichten Leistungsdaten mit konventionellen Batteriezellen verglichen und geeignete Anwendungsfelder identifiziert. Es werden sowohl Einsparungen auf Material- als auch auf Fertigungsebene erwartet. Die Nachhaltigkeit einer neuen Zelltechnologie hat einen wesentlichen Einfluss auf deren Erfolg und langfristig auch Wirtschaftlichkeit. Basierend auf dem Recyclingverfahren der konventionellen Lithium-Ionen-Zelle wird daher die Recyclingfähigkeit der Festkörperbatterie untersucht.