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Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg

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Bundesministerium für Bildung und Forschung

Referat 525: Batterieforschung; KIT

Bundesministerium für ­Forschung, Technologie und Raumfahrt Referat 525: Batterieforschung; KIT

Bundesministerium für ­Forschung, Technologie und Raumfahrt

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Das Projekt zielt darauf die Batterieproduktionskosten insgesamt zu reduzieren und speziell die Energiekosten bei der Elektrodentrocknung um mindestens 20 Prozent zu senken. Dafür arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler daran, die Trocknungsgeschwindigkeit bei der Elektrodenproduktion um mindestens 50 Prozent zu erhöhen. Dabei gilt es, Qualität und Langzeitstabilität der Elektroden zu erhalten oder sogar weiter zu verbessern.

Im Projekt EPIC geht es nicht nur um innovative Trocknungs- und Nachtrocknungstechnologien, die Energieeffizienz und hohe Qualität vereinen, sondern auch um ein optimal auf die Materialien abgestimmtes Feuchtemanagement entlang der Prozesskette – von der Trocknung bis hin zur Zellassemblierung. Die Gruppe TFT am KIT befasst sich mit konventionellen Trocknungsverfahren und dem Einsatz von Hochleistungsstrahlern sowie mit dem gesamten Trocknungsmanagement. Das wbk des KIT untersucht sowohl die Nachtrocknung direkt im Zellstapel vor der Elektrolytbefüllung als auch das Einstellen der benötigten Zellfeuchte ohne vorangegangene Nachtrocknung im Zellstapel direkt vor der Elektrolytbefüllung. Zusammen mit der Technischen Universität Braunschweig untersucht das wbk, wie Trocknungsintensität und -dauer die Zelleigenschaften beeinflussen. Das ZSW in Ulm wird auf seiner Forschungsproduktionslinie, auf der sich Batteriezellen im industriellen Maßstab herstellen lassen, unter regulierter Produktionsatmosphäre die Feuchteexposition in einem mit der Serienzellfertigung vergleichbaren Maßstab abbilden.

Die Projektpartner bewerten die verschiedenen Produktionsansätze anhand geeigneter Prozess-Kosten-Modelle und geben Handlungsempfehlungen für die Übertragung in einen industriellen Produktionsprozess. Neben der Energie- und Ressourceneffizienz sowie der Batteriezellqualität beziehen sie dabei auch die Umweltverträglichkeit der verschiedenen Ansätze ein. Die Gruppe TFT entwickelt ihre Technologien zur Elektrodenherstellung – auch für zukünftige neue Materialsysteme – im Center for Electrochemical Energy Storage Ulm & Karlsruhe (CELEST), einer der weltweit größten Batterieforschungsplattformen. Neue Erkenntnisse zur Produktionstechnologie fließen zudem direkt in das Exzellenzcluster Post Lithium Storage (POLiS), in dem das KIT gemeinsam mit der Universität Ulm und dem ZSW die Batterien der Zukunft entwickelt.

Quelle: https://www.kit.edu/kit/pi_2020_073_elektroden-schneller-trocknen-batterien-kostenguenstiger-herstellen.php (jüngster Zugriff 07.11.2022)

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Erhöhung der Durchsatzgeschwindigkeit in der Elektrodenproduktion durch ein innovatives Trocknungsmanagement

Herr Dr.-Ing. Philip Scharfer

Dr.-Ing.

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Thin Film Technology

Karlsruher Institut für Technologie

Gesamtkommunikation

Herr Prof. Dr. Wilhelm Schabel

Prof. Dr.

Karlsruher Institut für Technologie Materialwissenschaftliches Zentrum für Energiesysteme Thin Film Technology

Materialwissenschaftliches Zentrum für Energiesysteme

Universitätsaufgaben, Campus Süd

Karlsruher Institut für Technologie Universitätsaufgaben, Campus Süd

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Arbeitseinheit NMT: Neue Materialien und Chemie

Projektträger Jülich Arbeitseinheit NMT: Neue Materialien und Chemie

Projektträger Jülich

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[verbundprojekt]

[Verbundprojekt]

Das Ziel dieses Teilprojekts ist zum einen die Untersuchung neuartiger Trocknungsverfahren von Batterieelektroden und deren effiziente Kombination mit der bestehenden konvektiven Trocknung oder alleiniger Nutzung. Ziel ist die wissensbasierte Optimierung im Pilotmaßstab zur deutlichen Steigerung der Prozessgeschwindigkeit und Produktqualität. Zum anderen wird der Einfluss des Taupunktes auf die Anfangsbeladung, die Nachtrocknung sowie die Rückbefeuchtung getrockneter Elektroden im Sinne eines ganzheitlichen Feuchtemanagements entlang der Prozesskette (von nasser bis nachgetrockneter Elektrode und in der Zelle verbauter Elektrode) zur Festlegung von Grenzwerten für Feuchtebeladungen von Zellkomponenten sowie zur Identifikation von Kosteneinsparpotentialen und Prozess und Qualitätsverbesserungen analysiert.

Die wissenschaftlichen Prozessstudien und -ergebnisse tragen zur Prozessauslegung und –optimierung der Trocknung und Nachtrocknung bei, die in ihrer industriellen Reife in der FFB weiterentwickelt und so direkt und in hoher Reife in die Industrie überführt werden können.

Quelle: https://www.tu-braunschweig.de/ipat/forschung/batterieverfahrenstechnik/epic (jüngster Zugriff: 04.10.2023)

Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig

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Technische Universität Braunschweig

Stabsstelle Presse und Kommunikation

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Battery LabFactory Braunschweig

Technische Universität Braunschweig Braunschweiger LabFactories for Batteries and more Battery LabFactory Braunschweig

Braunschweiger LabFactories for Batteries and more

Frau M. Sc. Fabienne Huttner

M. Sc.

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Institut für Partikeltechnik

Technische Universität Braunschweig Institut für Partikeltechnik

Fachgebiet Produktionsforschung

Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg Standort Ulm Geschäftsbereich Elektrochemische Energietechnologien Fachgebiet Produktionsforschung

Laufzeit	01.08.2020 - 31.03.2024
Ausführende Stelle	ZSW • StO Ulm • GB EC • ECP
Standort	Ulm
Fördersumme	445.595,00 €
Projektvolumen	445.595,00 €
Fördergeber	BMFTR

Projekt

Epic

Erhöhung der Durchsatzgeschwindigkeit in der Elektrodenproduktion durch ein innovatives Trocknungsmanagement

Projektbetreuung als

Fachgebiet Produktionsforschung

Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg

Förderung

Arbeitseinheit NMT: Neue Materialien und Chemie

Dieses Projekt ist Teil des Verbundprojekts

Epic

Weitere Teilprojekte des Verbundvorhabens

Teilprojekt 1

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

Thin Film Technology

Teilprojekt 2

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

Battery LabFactory Braunschweig

Dieses Projekt ist Teil der Förderinitiative

ProZell (Cluster)

Teilprojektleitung

Fachgebiet Produktionsforschung

Teilprojektleiter*in

Pressekontakt

Verbundprojektkoordination

Thin Film Technology

Verbundprojektkoordinator*in

Pressekontakt

Links

Abschlussberichte und sonstige Veröffentlichungen in der TIB –Leibniz-Informationszentrum Technik und Naturwissenschaften und Universitätsbibliothek