Batterieproduktion mit Höchstgeschwindigkeit
Weltrekord im Labor wird in neue industrietaugliche Beschichtungsanlagen für Lithium-Ionen-Batterien umgesetzt
Die Geschwindigkeit, mit der Bauteile für Lithium-Ionen-Batterien produziert werden, entscheidet mit über die Kosten der Batterie. Der Arbeitsgruppe von Professor Wilhelm Schabel und Dr. Philip Scharfer am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es jetzt gelungen, die Beschichtungsgeschwindigkeit für Elektroden, eine Hauptkomponente von Lithium-Ionen-Batterien, auf über 100 Meter pro Minute zu verdoppeln. Um diese und weitere Innovationen in die nächste Generation von Beschichtungs- und Trocknungsanlagen einzuführen und umzusetzen, hat das KIT nun mit KROENERT einen Vertrag über eine strategische Allianz geschlossen.
Professor Eberhard Umbach, Präsident des Karlsruher Instituts für Technologie, und Dr. Tarik Vardag, Geschäftsführer der KROENERT GmbH & Co KG, haben nun eine Vereinbarung unterzeichnet, welche die Eckpunkte der zukünftigen Zusammenarbeit festlegt. Bisher werden zur Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien beide Seiten einer Metallfolie nacheinander mit einer Speichermaterialpaste beschichtet, die dann getrocknet werden muss. Diesen zeit- und energieintensiven Prozess wollen die Partner erheblich beschleunigen, energieeffizienter gestalten und damit die Herstellkosten für Lithium-Ionen-Batterien senken. Dass das realistisch ist, haben Experimente der Arbeitsgruppe um die KIT-Wissenschaftler Schabel und Scharfer gezeigt, die im Rahmen des vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Projekts „Competence E“ an einer Paste aus einem kommerziellen Speichermaterial durchgeführt wurden. Dabei wurden unter anderem Geometrien, Prozesseinstellungen und Durchflussraten in der Beschichtungseinheit so optimiert, dass die Forscher selbst bei Bandgeschwindigkeiten von über 100 m/min noch hochwertige Beschichtungsergebnisse erzielen konnten. Industrieüblich sind derzeit etwa 50 m/min.
Der Ausbau der strategischen Allianz zwischen KROENERT und dem KIT erfolgt schrittweise: Unmittelbar nach Vertragsunterzeichnung starten die Partner mit der Entwicklung einer neuartigen Beschichtungs- und Trocknungsanlage, die im Jahr 2013 als Prototyp gebaut werden soll.
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