Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Batterieproduktion: Laserlicht statt Ofen-Trocknung und Vakuum-Technologie

05.10.2015

Die Fraunhofer-Institute für Lasertechnik ILT und für Keramische Technologien und Systeme IKTS zeigen auf der Ausstellung BATTERY+STORAGE im Rahmen der WORLD OF ENERGY SOLUTIONS 2015 in Stuttgart, welche kosten- und energieeffiziente Alternativen der Einsatz von Lasertechnik für den Herstellungsprozess von Batterien bietet.

Im wahrsten Sinne um Watt geht es dem Dresdner Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS und dem Aachener Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT:


Forscher der Fraunhofer-Institute IKTS und ILT konnten den Energieverbrauch beim Trocken der nass-chemisch aufgebrachten Schichten mit Hilfe eines laserbasierten Inline-Trocknungsmoduls halbieren.

© Fraunhofer ILT, Aachen


Im BMBF-Förderprojekt ProSoLitBat entsteht eine Rolle-zu-Rolle-Prozesskette zur kontinuierlichen Herstellung von Lithium-Festelektrolyt-Batterien.

© Fraunhofer ILT, Aachen.

Im Mittelpunkt des gemeinsamen Projekts »DRYLAS – Energieeffiziente, laserbasierte Trocknung von Elektrodenbeschichtungen für Lithium-Ionen Akkumulatoren« steht die energieeffiziente Trocknung von Elektroden-Schichten, sogenannten Slurries, die während der Batterieproduktion nass-chemisch auf die stromleitenden Metallfolien aufgebracht werden.

Bisher kommen Durchlauföfen zum Einsatz, welche die in den Slurries enthaltenen Lösemittel während der Trocknung entfernen. Dr. Dominik Hawelka, Wissenschaftler am Fraunhofer ILT, bringt die Motivation für das Forschungsprojekt auf den Punkt: »Der Energieeintrag in die Schichten gestaltet sich in diesen Öfen im Vergleich zu der Energieeinbringung mittels Laserstrahlung nicht besonders energieeffizient. Daher setzen wir hier auf das Werkzeug Licht.«

Energieverbrauch halbiert

Die beiden Institute haben als Alternative einen Inline-Prozess entwickelt, der sich bereits bei ersten Tests mit ihrem Faserlaser-Trocknungsmodul in einer sogenannten Rolle-zu-Rolle-Anlage des Fraunhofer IKTS in Dresden bewährt hat. »Wir können die Laserstrahlung direkt in die Slurries einbringen und sie so wesentlich effizienter trocknen«, berichtet der Physiker.

»Unser Trocknungsprozess kommt etwa mit der Hälfte der sonst beim Durchlaufofen notwendigen Energie aus.« Die beiden Institute wiesen außerdem nach, dass sich mit den faserlaser-getrockneten Elektroden Batteriezellen aufbauen lassen, die genauso einwandfrei funktionieren wie konventionell im Durchlaufofen behandelte Komponenten.

Kontinuierliche Fertigung mit der Rolle-zu-Rolle-Prozesskette

Das Fraunhofer ILT nutzt seine Kompetenz in Sachen Lasertechnik aber auch hautnah zur Realisierung photonischer Prozess- und Anlagentechnik im BMBF-Förderprojekt ProSoLitBat, das die SCHMID Energy Systems GmbH aus Dunningen koordiniert. Im Mittelpunkt steht die industrielle, kontinuierliche Produktion von Lithium-Festkörperbatterien in Dünnschichttechnik.

Das Ziel des bis 2017 laufenden Projekts ist eine sogenannte Rolle-zu-Rolle-Prozesskette als Alternative zu dem bisher eingesetzten Vakuumverfahren. Das diskontinuierlich arbeitende Vakuumverfahren ist äußerst aufwändig und kostenintensiv. »Im Gegensatz dazu lassen sich durch eine kontinuierliche Fertigung signifikant höhere Stückzahlen zu geringeren Kosten produzieren, wodurch die Lithium-Feststoffbatterien deutlich breitere Anwendungsmöglichkeiten finden werden“, erläutert Dipl.-Ing. Christian Hördemann, Wissenschaftler am beteiligten Fraunhofer ILT.

»Wir haben eine erste unter Schutzgas-Atmosphäre arbeitende Versuchsanlage aufgebaut, mit der wir jetzt Batterien mit integriertem Ultrakurzpulslaser konfektionieren können.« Die Firma SCHMID Energy Systems soll den in Aachen entstandenen Prozess zur Serienreife bringen.

Fraunhofer-Allianz Batterien auf der BATTERY+STORAGE

Details zu beiden Projekten erfahren Sie in Stuttgart auf dem Stand der Fraunhofer-Allianz Batterien (Halle C2-B 41) im Ausstellungsbereich BATTERY+STORAGE auf der WORLD OF ENERGY SOLUTIONS, der internationalen Messe und Konferenz für das Zusammenwachsen von Energieerzeugung, Speichersystemen und Mobilitätslösungen vom 12. bis zum 14. Oktober 2015.

Kontakt

Dipl.-Ing- Christian Hördemann
Gruppe Mikro- und Nanostrukturierung
Telefon +49 241 8906-8013
christian.hoerdemann@ilt.fraunhofer.de

Dr.-Ing. Dominik Hawelka
Gruppe Dünnschichtverfahren
Telefon +49 241 8906-676
dominik.hawelka@ilt.fraunhofer.de

Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
Steinbachstraße 15
52074 Aachen

Weitere Informationen:

http://www.ilt.fraunhofer.de
https://www.fraunhofer.de/de/institute-einrichtungen/verbuende-allianzen/batteri...

Petra Nolis | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Innovative Infrarot-Wärme reduziert Energieverbrauch bei der Herstellung von Lebensmittelkartons
12.12.2018 | Heraeus Noblelight GmbH

nachricht Neue Konzepte für das Leben in der grünen Stadt
05.12.2018 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Data use draining your battery? Tiny device to speed up memory while also saving power

The more objects we make "smart," from watches to entire buildings, the greater the need for these devices to store and retrieve massive amounts of data quickly without consuming too much power.

Millions of new memory cells could be part of a computer chip and provide that speed and energy savings, thanks to the discovery of a previously unobserved...

Im Focus: Quantenkryptographie ist bereit für das Netz

Wiener Quantenforscher der ÖAW realisierten in Zusammenarbeit mit dem AIT erstmals ein quantenphysikalisch verschlüsseltes Netzwerk zwischen vier aktiven Teilnehmern. Diesen wissenschaftlichen Durchbruch würdigt das Fachjournal „Nature“ nun mit einer Cover-Story.

Alice und Bob bekommen Gesellschaft: Bisher fand quantenkryptographisch verschlüsselte Kommunikation primär zwischen zwei aktiven Teilnehmern, zumeist Alice...

Im Focus: An energy-efficient way to stay warm: Sew high-tech heating patches to your clothes

Personal patches could reduce energy waste in buildings, Rutgers-led study says

What if, instead of turning up the thermostat, you could warm up with high-tech, flexible patches sewn into your clothes - while significantly reducing your...

Im Focus: Tödliche Kombination: Medikamenten-Cocktail dreht Krebszellen den Saft ab

Zusammen mit einem Blutdrucksenker hemmt ein häufig verwendetes Diabetes-Medikament gezielt das Krebswachstum – dies haben Forschende am Biozentrum der Universität Basel vor zwei Jahren entdeckt. In einer Folgestudie, die kürzlich in «Cell Reports» veröffentlicht wurde, berichten die Wissenschaftler nun, dass dieser Medikamenten-Cocktail die Energieversorgung von Krebszellen kappt und sie dadurch abtötet.

Das oft verschriebene Diabetes-Medikament Metformin senkt nicht nur den Blutzuckerspiegel, sondern hat auch eine krebshemmende Wirkung. Jedoch ist die gängige...

Im Focus: Lethal combination: Drug cocktail turns off the juice to cancer cells

A widely used diabetes medication combined with an antihypertensive drug specifically inhibits tumor growth – this was discovered by researchers from the University of Basel’s Biozentrum two years ago. In a follow-up study, recently published in “Cell Reports”, the scientists report that this drug cocktail induces cancer cell death by switching off their energy supply.

The widely used anti-diabetes drug metformin not only reduces blood sugar but also has an anti-cancer effect. However, the metformin dose commonly used in the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Tagung 2019 in Essen: LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

14.12.2018 | Veranstaltungen

Pro und Contra in der urologischen Onkologie

14.12.2018 | Veranstaltungen

Konferenz zu Usability und künstlicher Intelligenz an der Universität Mannheim

13.12.2018 | Veranstaltungen

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

Tagung 2019 in Essen: LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

14.12.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Rittal heizt ein in Sachen Umweltschutz - Rittal Lackieranlage sorgt für warme Verwaltungsbüros

14.12.2018 | Unternehmensmeldung

Krankheiten entstehen, wenn das Netzwerk von regulatorischen Autoantikörpern aus der Balance gerät

14.12.2018 | Medizin Gesundheit

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