Startseite > Smarter World > Batterieproduktion in Höchstgeschwindigkeit

KIT und Kroenert

Batterieproduktion in Höchstgeschwindigkeit

17. Januar 2013, 10:53 Uhr | Heinz Arnold

Unterzeichnung der Kooperationsvereinbarung: KIT-Präsident Professor Eberhard Umbach und Dr. Tarik Vardag, Geschäftsführer der Kroenert GmbH & Co. KG.

Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, die Produktionszeit für Lithium-Ionen-Batterien und damit die Fertigungskosten deutlich zu reduzieren. Über eine strategische Allianz mit dem Beschichtungsexperten Kroenert soll das neue Verfahren schnell in die Produktion überführt werden.

Der Arbeitsgruppe von Professor Wilhelm Schabel und Dr. Philip Scharfer am KIT ist es jetzt gelungen, die Beschichtungsgeschwindigkeit für Elektroden von Lithium-Ionen-Batterien auf über 100 m/min zu verdoppeln. Je schneller die Bauteile für Lithium-Ionen-Batterien produziert werden können, umso geringer die Fertigungskosten pro Batterie.

Um diese und weitere am KIT entwickelten Innovationen in die nächste Generation von Beschichtungs- und Trocknungsanlagen einzuführen und umzusetzen, hat das KIT nun mit dem Beschichtungstechnologie-Unternehmen Kroenert aus Hamburg einen Vertrag über eine strategische Allianz geschlossen. Der Ausbau der Allianz zwischen Kroenert und dem KIT erfolgt schrittweise: Unmittelbar nach Vertragsunterzeichnung starten die Partner mit der Entwicklung einer neuartigen Beschichtungs-und Trocknungsanlage, die im Jahr 2013 als Prototyp gebaut werden soll.

Bisher werden zur Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien beide Seiten einer Metallfolie nacheinander mit einer Speichermaterialpaste beschichtet, die dann getrocknet werden muss. Diesen zeit- und energieintensiven Prozess wollen die Partner erheblich beschleunigen, energieeffizienter gestalten und damit die Herstellkosten für Lithium-Ionen-Batterien senken. Dass das realistisch ist, haben Experimente der Arbeitsgruppe um die KIT-Wissenschaftler Schabel und Scharfer gezeigt, die im Rahmen des vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Projekts Competence E an einer Paste aus einem kommerziellen Speichermaterial durchgeführt wurden. Dabei wurden unter anderem Geometrien, Prozesseinstellungen und Durchflussraten in der Beschichtungseinheit so optimiert, dass die Forscher selbst bei Bandgeschwindigkeiten von über 100 m/min noch hochwertige Beschichtungsergebnisse erzielen konnten. Industrieüblich sind derzeit etwa 50 m/min.

»Große Herausforderungen stehen dazu vor allem im Bereich neuer Trocknungskonzepte an. Für uns eröffnet die Zusammenarbeit mit einem führenden Unternehmen der Beschichtungstechnologie die Möglichkeit, unsere Entwicklungsergebnisse unmittelbar in innovative Maschinen und Anlagen für die Elektrodenproduktion einfließen zu lassen und damit weltweit zu vermarkten«, so Wilhelm Schabel, Professor am Institut für Thermische Verfahrenstechnik des KIT. »Wir wollen industrielle Prozesse weiterentwickeln mit Blick auf die Kosten.«

»Die Entwicklungspartnerschaft mit dem KIT eröffnet Kroenert die Möglichkeit, zusammen mit anwendungsorientierten Ingenieuren und Wissenschaftlern technologisch überlegene Konzepte und Anlagen zur Elektrodenbeschichtung für hochwertige High-Energie-Zellen zu realisieren«, sagt Dr. Tarik Vardag, Geschäftsführer von Kroenert. »Wir werden unsere langjährige Erfahrung in der Planung und Umsetzung von kundenspezifischen Beschichtungsanlagen einbringen, um eine effiziente und innovative Batteriefertigung mit höchsten Qualitätsanforderungen am Standort Deutschland zu verankern.«

Das Projekt Competence E

Das Projekt Competence E bündelt alle Arbeiten des KIT zur Speicherung elektrischer Energie für mobile und stationäre Anwendungen. Mit einer bisher einmaligen Fokussierung auf das Gesamtsystem entwickelt Competence E industriell anwendbare kostengünstige Lösungen für Batteriesysteme und elektrische Antriebe der zukünftigen Generationen. Parallel zur Entwicklung und zum prototypischen Aufbau von neuartigen Zellen und Batterien entstehen neue Fertigungsverfahren für die kostengünstige Herstellung dieser Batterien. Diese Arbeiten fördert das Bundeswirtschaftministerium aufgrund eines Beschlusses des deutschen Bundestages.