Batterien müssen weiterentwickelt werden, um die Energiedichte zu erhöhen und Materialverbrauch und Kosten zu senken. Vor allem Feststoffbatterien sowie Lithium-Metall-Batterien zählen zu den Hoffnungsträgern. Während die Technologie im Prinzip schon bereit steht, zeigen sich in der Produktion noch zahlreiche Herausforderungen, unterscheidet sie sich doch deutlich von jener für herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien. Forschern am MEET Batterieforschungszentrum der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster steht nun eine neue Anlage zur Verfügung, um den Zellbau dieser neuen Batterietypen testen zu können.
Die Produktion von Feststoff- oder Lithium-Metall-Batterien erfordert neue Techniken, Herstellungsumgebungen und Maschinen in der Elektrodenherstellung, im Zellbau oder in der Zyklisierung. Am MEET Batterieforschungszentrum der Uni Münster wurde deshalb eine neue Batterielinie gebaut und die Laborfläche damit auf ingesamt 150 Quadratmetern erweitert. Mit der acht Meter langen Spezialanlage – deutschlandweit einzigartig – können Forscher an Techniken wie der Laminierung, Vereinzelung und Stapelung der Batterien forschen. Erstes Forschungsobjekt ist eine mehrlagige Lithium-Metall-Batteriezelle. „Lithium-Metall ist ein sehr weiches Material, welches schnell reagiert, sodass die Arbeitsschritte der Batteriezellproduktion einer speziellen Technologie bedürfen„, erklärt der Leiter des Forschungsbereichs „System Zelle“, Dr. Markus Börner. Untergebracht ist die Batterielinie in einem Trockenraum mit maximal wasserfreier Atmosphäre, um die energiereichen Batteriematerialien vor Staubpartikeln und Luftfeuchtigkeit zu schützen. Die Luft wird über ein Silicagel-Trockenrad entfeuchtet und mit einem Taupunkt von minus 60 Grad Celsius wieder in den Raum zurückgeführt. Die relative Luftfeuchtigkeit beträgt im Raum daher nur noch 0,02 Prozent.
Mit der durchgehenden Produktionslinie für die Herstellung von Lithium-Metall- bzw. Feststoffbatterien will das MEET-Team die Grundlagen für die Produktion von Batteriezellen der nächsten Generation erarbeiten und eine attraktive Kooperationsplattform für Wissenschaft und Industrie bieten, wie Dr. Martin Winter, wissenschaftlicher Leiter des MEET Batterieforschungszentrums betont. Die neue Batterielinie ist Teil des Projektes „ProLiFest – Veredelung und Prozessierung von Lithiumfolien und -elektroden für Feststoffbatterien“ und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.
Quelle: WWU Uni Münster – Neue Batterielinie für die Prozessierung von Lithium-Metall am MEET Batterieforschungszentrum
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