Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Batterieproduktion mit Höchstgeschwindigkeit

17.01.2013
Die Geschwindigkeit, mit der Bauteile für Lithium-Ionen-Batterien produziert werden, entscheidet mit über die Kosten der Batterie.

Der Arbeitsgruppe von Professor Wilhelm Schabel und Dr. Philip Scharfer am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es jetzt gelungen, die Beschichtungsgeschwindigkeit für Elektroden, eine Hauptkomponente von Lithium-Ionen-Batterien, auf über 100 Meter pro Minute zu verdoppeln.

Um diese und weitere Innovationen in die nächste Generation von Beschichtungs- und Trocknungsanlagen einzuführen und umzusetzen, hat das KIT nun mit dem renommierten Beschichtungstechnologie-Unternehmen KROENERT aus Hamburg einen Vertrag über eine strategische Allianz geschlossen.

Professor Eberhard Umbach, Präsident des Karlsruher Instituts für Technologie, und Dr. Tarik Vardag, Geschäftsführer der KROENERT GmbH & Co KG, haben nun eine Vereinbarung unterzeichnet, welche die Eckpunkte der zukünftigen Zusammenarbeit festlegt.
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.“

Der Ausbau der strategischen 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.
Zum 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 werden durch das Bundeswirtschaftministerium aufgrund eines Beschlusses des deutschen Bundestages gefördert.

Die KROENERT GmbH & Co KG in Hamburg ist ein international tätiger Hersteller von Beschichtungs- und Kaschieranlagen für alle bahnförmigen Materialien wie Papier, Karton, Kunststoff-Filme und Metall-Folien mit Erfahrungen aus einer über 100 Jahre währenden Firmengeschichte. Anlagen für die Herstellung von Elektroden-Folien und Separator-Membranen sollen ein wesentlichen Bestandteil der zukünftigen Tätigkeit des Unternehmens werden.

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist eine Körperschaft des öffentlichen Rechts nach den Gesetzen des Landes Baden-Württemberg. Es nimmt sowohl die Mission einer Universität als auch die Mission eines nationalen Forschungszentrums in der Helmholtz-Gemeinschaft wahr. Das KIT verfolgt seine Aufgaben im Wissensdreieck Forschung – Lehre – Innovation.

Monika Landgraf | idw
Weitere Informationen:
http://www.kit.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Neue Materialien – Wie Polymerpelze selbstorganisiert wachsen
16.11.2018 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Emulsionen masschneidern
15.11.2018 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Nonstop-Transport von Frachten in Nanomaschinen

Max-Planck-Forscher entdecken die Nanostruktur von molekularen Zügen und den Grund für reibungslosen Transport in den „Antennen der Zelle“

Eine Zelle bewegt sich ständig umher, tastet ihre Umgebung ab und sendet Signale an andere Zellen. Das ist wichtig, damit eine Zelle richtig funktionieren kann.

Im Focus: Nonstop Tranport of Cargo in Nanomachines

Max Planck researchers revel the nano-structure of molecular trains and the reason for smooth transport in cellular antennas.

Moving around, sensing the extracellular environment, and signaling to other cells are important for a cell to function properly. Responsible for those tasks...

Im Focus: InSight: Touchdown auf dem Mars

Am 26. November landet die NASA-Sonde InSight auf dem Mars. Erstmals wird sie die Stärke und Häufigkeit von Marsbeben messen.

Monatelanger Flug durchs All, flammender Abstieg durch die Reibungshitze der Atmosphäre und sanftes Aufsetzen auf der Oberfläche – siebenmal ist das Kunststück...

Im Focus: Weltweit erstmals Entstehung von chemischen Bindungen in Echtzeit beobachtet und simuliert

Einem Team von Physikern unter der Leitung von Prof. Dr. Wolf Gero Schmidt, Universität Paderborn, und Prof. Dr. Martin Wolf, Fritz-Haber-Institut Berlin, ist ein entscheidender Durchbruch gelungen: Sie haben weltweit zum ersten Mal und „in Echtzeit“ die Änderung der Elektronenstruktur während einer chemischen Reaktion beobachtet. Mithilfe umfangreicher Computersimulationen haben die Wissenschaftler die Ursachen und Mechanismen der Elektronenumverteilung aufgeklärt und visualisiert. Ihre Ergebnisse wurden nun in der renommierten, interdisziplinären Fachzeitschrift „Science“ veröffentlicht.

„Chemische Reaktionen sind durch die Bildung bzw. den Bruch chemischer Bindungen zwischen Atomen und den damit verbundenen Änderungen atomarer Abstände...

Im Focus: Rasende Elektronen unter Kontrolle

Die Elektronik zukünftig über Lichtwellen kontrollieren statt Spannungssignalen: Das ist das Ziel von Physikern weltweit. Der Vorteil: Elektromagnetische Wellen des Licht schwingen mit Petahertz-Frequenz. Damit könnten zukünftige Computer eine Million Mal schneller sein als die heutige Generation. Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) sind diesem Ziel nun einen Schritt nähergekommen: Ihnen ist es gelungen, Elektronen in Graphen mit ultrakurzen Laserpulsen präzise zu steuern.

Eine Stromregelung in der Elektronik, die millionenfach schneller ist als heutzutage: Davon träumen viele. Schließlich ist die Stromregelung eine der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Personalisierte Implantologie – 32. Kongress der DGI

19.11.2018 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz diskutiert digitale Innovationen für die öffentliche Verwaltung

19.11.2018 | Veranstaltungen

Naturkonstanten als Hauptdarsteller

19.11.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Nonstop-Transport von Frachten in Nanomaschinen

20.11.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie sich ein Kristall in Wasser löst

20.11.2018 | Biowissenschaften Chemie

Chemiker entwickeln neues Verfahren zur selektiven Bindung von Proteinen

20.11.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics