Material- und Prozessentwicklung für die effiziente Fertigung der großformatigen Bipolarbatterie

ULT verfolgt im Vorhaben EMBATT2.0 zwei Ziele:

1. Verbessern des Gesamtprozessverständnisses für die Fertigung von Bipolarzellen: Dabei sollen prozessübergreifende Ansatzpunkte zur Kostenoptimierung erkannt und genutzt werden. Die lufttechnische Aufbereitung von Prozessumgebungen stellt in heutigen modernen Fertigungen einen wesentlichen Kostentreiber und Energieverbraucher dar. Nur ein frühzeitiges Verständnis möglicher integrativer Lösungen kann hier Einsparpotenziale aufzeigen. Zum Teil ist eine prozesstechnische Lösung sogar nur durch eine optimierte Klimatisierung möglich.

2. Schaffen innovativer Lösungen für die Prozessluftentfeuchtung: Insbesondere das Zusammenspiel von Restmonomeren in der Prozessluft in Verbindung mit Entfeuchtungstechnik gestattet nach Stand der Technik kein energieeffizientes Umluftkonzept. In diesem Projekt möchte die ULT kombinierte Trennverfahren von Monomeren und Wasser testen und implementieren, die den Weg zu energiesparenden Umluftlösungen eröffnen.

Aufbauend auf der gefundenen Synthese zur Herstellung eines Polymerelektrolyts auf Basis ionischer Flüssigkeiten bewertet ULT durch theoretische Überlegungen die entstehenden Partikel, deren Gefährdungspotenzial für das Produkt, die Anlagentechnik und die Gesundheit. Basierend darauf sollen erste Filter bezüglich Ihres Eignungspotenzials zur Reinigung geprüft werden. Daraus leitet ULT ab, welche Luftaufbereitungsschritte notwendig sind.

Im neukonzipierten Versuchsstand erfolgt die Erprobung der kombinierten Abtrennung von Monomeren und Wasser sowie die Bestimmung der erreichten Prozessluftqualität. Aufbauend auf den Ergebnissen wird an der zu schaffenden Anlagentechnik der beteiligten Industriepartner das Absaug- und Luftaufbereitungskonzept konzipiert und implementiert. Dafür muss ein weiterer Versuchsstand aufgebaut werden. An diesem findet die Analyse der Laserprozessemissionen statt und geeignete Absaug- und Filterkonzepte werden erprobt. Es folgt die Konstruktion der lufttechnischen Gesamtlösung inklusive Filter und Luftaufbereitungstechnik sowie die Kostenberechnungen für das Erzeugen der Atmosphäre beim EMBATT2.0-Fertigungsprozess.

Der Erfolg des Teilprojekts EMBATT2.0-ULT-Prozessluft hängt von der Umsetzung wissenschaftlicher Erkenntnisse zur separaten Abtrennung von Monomeren und Wasser ab. Daher kann kein verkaufsfähiger Prototyp am Anfang der Entwicklung stehen, sondern ein Versuchsstand, auf dem diese neuen Verfahren erprobt werden können.

Ungeachtet der technischen Risiken werden die wirtschaftlichen Erfolgsaussichten eines energieeffizienten Umluftkonzepts für die Fertigung von großformatigen Bipolarbatterien als hoch eingeschätzt. Das Vertriebsnetz der ULT AG gestattet es, die zukünftigen Produkte aus diesem Projekt weltweit, insbesondere aber in Asien, zu verkaufen und zu unterstützen. Asien ist aktuell der Hauptmarkt für die anvisierte Technik. Im Zuge der Elektromobilität bestehen jedoch Chancen, dass auch wichtige Fertigungsstraßen in Deutschland und US aufgebaut werden. All diese Fertigungen haben potenziell Bedarf an der hier zu entwickelnden Technik.