Stromspeicher: Forschungsfertigung Batteriezelle startet Forschungsbetrieb in Münster

Zu sehen ist die Qualitätsprüfung in der Misch- und Beschichtungsanlage zur Erprobung der Elektrodenfertigung in der Forschungsfertigung Batteriezelle in Münster.Foto: Studio Wiegel
Die beschichtete Folie wird einer genauen Qualitätsprüfung unterzogen und gewickelt.
Die Fraunhofer Forschungsfertigung Batteriezelle (FFB) hat ihre Forschungsaktivitäten begonnen. Fraunhofer-Gesellschaft und MEET Batterieforschungszentrum haben eine Misch- und Beschichtungsanlage zur Erprobung der Elektrodenfertigung in Betrieb genommen.

„Unser Ziel ist die Optimierung der Elektrodenrezeptur sowie der Produktionsschritte des Mischens und Beschichtens in Hinblick auf die Zellqualität“, sagt Fritz Klocke, geschäftsführender Leiter der Forschungsfertigung Batteriezelle. „Das Produktionsverfahren soll auf diesem Wege zuverlässiger und effizienter werden. Die neu aufgebaute Infrastruktur ist für uns ein wichtiger Schritt, die Prozessschritte zu erproben. Und die gewonnenen Erkenntnisse für den weiteren Aufbau der Forschungsfertigung Batteriezelle zu nutzen.“

Optimierung des vollkontinuierlichen Misch- und Beschichtungsverfahrens

Beim vollkontinuierlichen Mischen in der Elektrodenfertigung für Batteriezellen werden die Materialien, mit denen Kathode und Anode beschichtet werden, in einem durchgängigen Verfahren gemischt und fortlaufend auf die Beschichtungsanlage gebracht. Die Forschenden der Forschungsfertigung Batteriezelle untersuchen dabei die Herstellung der Elektrodenpaste. Diese Untersuchungen beziehen sich sowohl auf die Beschaffenheit der Paste als auch auf das Verhalten der relevanten Anlagenteile.

Die Forschenden des MEET Batterieforschungszentrums der WWU Münster arbeiten an der Entwicklung und Optimierung der sogenannten Slurry-Rezepturen für Elektroden von High-Energy- und High-Power-Zellen. Beim Slurry handelt es sich um die Paste, mit der die Kupferfolie der Elektrode nach dem Mischverfahren beschichtet wird. Weiterhin entwickelt das Team rund um Martin Winter und Falko Schappacher zukünftig Rezepturen für neue Zellchemien. Damit soll die Forschungsfertigung Batteriezelle ein möglichst breites Spektrum an Zellchemien für die Anforderungen unterschiedlicher industrieller Bereiche abdecken. „Das MEET-Team ist auf die Batteriezelltechnologie und -produktion mit einem besonderen Fokus auf der Pastenentwicklung, chemischen Prozessen, Materialien und Eigenschaften sowie der Zellfertigung spezialisiert“, sagt Schappacher, kaufmännisch-technischer Direktor am MEET Batterieforschungszentrum.

Die Forschungsfertigung Batteriezelle betreibt die Misch- und Beschichtungsanlage im Reinraum des AlexProWerk der Alexianer Werkstätten Münster. Mitarbeitende der Alexianer Werkstätten erhalten hier eine Schulung und sollen aktiv an der Muster-Produktionslinie mitwirken. Prozesskontrolle, Laborassistenz, Verpackung und Lager sind einige Bereiche, in denen Mitarbeitende aus den Alexianer Werkstätten tätig werden können. Insgesamt sechs bis acht Arbeitsplätze hat das Forschungsteam allein für die Werkstätten vorgesehen. „Wir haben uns quasi einen inklusiven Arbeitgeber ins eigene Haus geholt“, erläutert Norbert Mussenbrock, Geschäftsleitung der Alexianer Werkstätten. „In der Regel gehen unsere Kolleg:innen mit Behinderung als Einzelperson oder Arbeitsgruppe in die Unternehmen und besetzen dort betriebsintegrierte Außenarbeitsplätze.“ Die inklusiven Arbeitsplätze sollen auch mit dem Umzug der Batterieforschung in den Neubau im Hansa-BusinessPark erhalten bleiben.

Forschungsfertigung Batteriezelle: Kombination aus Labor- und Produktionsforschung

Das Konzept der Forschungsfertigung Batteriezelle (FFB) sieht eine Kombination aus Labor- und Produktionsforschung vor. Dabei wollen die Forscher:innen unterschiedliche Batteriezellformate – Rundzelle, prismatische Zelle und Pouchzelle – untersuchen. Sie erforschen je nach Bedarf einzelne Prozessschritte oder die gesamte Produktionskette.

Die FFB soll so am Standort Münster zum Zentrum einer modernen und skalierbaren Batteriezellproduktion für Deutschland und Europa werden. Damit die Produktion in Deutschland zukünftig neue Batterietechnologien effizienter, günstiger und in höchster Qualität bereitstellen kann, fördern das Bundesministerium für Bildung und Forschung und das Land Nordrhein-Westfalen den Aufbau der Forschungsfertigung Batteriezelle mit bis zu insgesamt 680 Millionen Euro.

Mehr zur Forschungsfertigung Batteriezelle ist unter diesem Link zu finden.

26.8.2021 | Quelle: Fraunhofer IPT | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH

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