Produktionstechnik für Festkörperbatterien mit Lithium-Metall-Anode

Der Einsatz von Festkörperbatterien bringt Vorteile in Bezug auf Energiedichte und Sicherheit. Die Zellverpackung stellt die Verbindung zwischen der Elektrochemie im Innern der Zelle und dem Anwender der Zelle dar und ist somit ein wichtiger Teil einer Festkörperbatterie. Die Chance eine konkurrenzfähige Zellfertigung von Festkörperbatterien in Deutschland zu etablieren, die durch ElringKlinger mit innovativen Zellgehäusekomponenten aus deutscher Fertigung versorgt werden kann, ist für den Industriestandort Deutschland essentiell. Die Schaffung von hoch spezialisierten Arbeitsplätzen in einer solchen Komponentenfertigung steigert die Wettbewerbsfähigkeit national und international nachhaltig.

Schwerpunkt der Arbeiten ist die Entwicklung von Zellgehäusen für Festkörperbatterien. Hierbei steht insbesondere die Berücksichtigung von Volumenausdehnung und Verpressung im Vordergrund, die in einem anderen Teilprojekt untersucht wird. Um die notwendigen Sicherheitsmaßnahmen für Festkörperbatterien abschätzen zu können, soll eine Untersuchung sicherheitsrelevanter Gehäusemerkmale durchgeführt werden. Auch die Modulintegration bzw. der Bau von Modulen soll unter Berücksichtigung der zuvor festgelegten Anforderungen untersucht werden. Um eine kostengünstige Montage zu ermöglichen, soll mittels Design-for-Assembly ein montagefreundliches Zellgehäusedesign entstehen. Gemeinsam mit Elantas werden Materialkonstellationen untersucht, die sowohl die mechanischen als auch die chemischen Charakteristiken erfüllen. Für Elantas steht dabei die Entwicklung von Dichtungskomponenten im Vordergrund. Die entwickelten Gehäuse werden prototypisch gefertigt und für den Bau von Festkörperbatterien und die Zelltests bereitgestellt.

ElringKlinger sieht gute Chancen, aufbauend auf die entwickelten Gehäusekomponenten, die die Anforderungen der Festkörperbatterien erfüllen, weitere Produkte zu entwickeln, die auch bereits existierenden Batteriesysteme als auch zukünftige Batteriesystem im Hinblick auf sicherheits- und anwendungstechnische Anforderungen verbessern können.

Neue, innovative Lösungen und Produkte, die durch die Entwicklung der Gehäusekomponenten für Festkörperbatterien entstanden sind und die sich direkt oder in abgewandelter Form auch für andere Batteriesysteme eignen, stärken die Wettbewerbsposition national und international und tragen damit dazu bei dass eine positive wirtschaftliche Entwicklung möglich ist.