Trocken präparierte Hochenergie-Kathoden durch Extrusion in gewickelten Vollzellen

Im ersten Schritt sollen Granulate erforscht werden, die eine sehr hohe Verdichtung aufweisen. Dazu werden die Garnulationsparameter konsequent erforscht und der Kompaktierungsgrad bestimmt.

Allerdings müssen diese Granulate bei der Extrusion eine homogene Elektrodenschicht ergeben, die fest miteinander und dem Ableiter verhaftet ist. Ferner muss sie bis zu kleinen Radien flexibel sein, um daraus Wickelzellen herstellen zu können. Das wird durch Variation der Rezepturen und der Extrusionsparameter angestrebt

Bisher wurden nach Kenntnis des Antragstellers keine Versuche zum Wickeln extrudierter Elektrodenfolien im industriellen Maßstab durchgeführt. Hier betreten wir also Neuland, verbunden mit allen Unwägbarkeiten, die damit verbunden sind. Um das Wickeln extrudierter Elektrodenfolien im industriellen Maßstab zu ermöglichen wird die Granulation für die trockene Extrusion erforscht, die Pilotelektroden evaluiert und das Herstellen, das Testing und die Elektrodenbalancierung von 21700-Zellen erprobt.

Das Thema stationäre Energiespeicherung gewinnt durch den schnellen Ausbau der Erneuerbaren Energien zunehmend an Bedeutung. Schon heute werden allein in Deutschland pro Jahr mehrere Tausend Speichersysteme verkauft. Verschiedene Studien gehen davon aus, dass der Markt für stationäre Energiespeicherung im Jahr 2020 ein Volumen von 2,4 Mrd. € erreicht, wovon etwa 40% auf Systeme mit Lithium-Ionen-Zellen entfallen. Vielen Vorteilen von heutigen Batteriespeichersystemen wie Modularität und Effizienz stehen nachteilig hohe Anschaffungskosten gegenüber, welche maßgeblich von den Zellpreisen beeinflusst sind. Durch Anwendung des Second-Life Konzeptes bei Lithium-Ionen-Zellen ist mit einer Reduzierung der Systemkosten zu rechnen, was die Wirtschaftlichkeit von Energiespeichern verbessert und deren Vermarktung weiter vorantreibt. Bei Projekterfolg plant VARTA Storage daher die Erkenntnisse aus dem Projekt in Serienprodukte einzubringen. Von steigenden Stückzahlen profitiert nicht nur der Systemhersteller VARTA Storage, sondern auch die Material- und Zellhersteller entlang der Wertschöpfungskette. Durch die damit verbundene Schaffung neuer Arbeitsplätze wird Deutschlands Position als Produktions- und Wirtschaftsstandort gestärkt.