Gemeinschaftsprojekt »EMBATT-goes-FAB« Industrialisierung von Bipolar-Lithium-Ionen-Batterien

EMBATT-Bipolar-Batterie mit 20 x 30 cm.
EMBATT-Bipolar-Batterie mit 20 x 30 cm.

Batterien für höhere Reichweiten von E-Fahrzeugen – das ist das Ziel des Projekts »EMBATT-goes-FAB«. Die Projektpartner thyssenkrupp System Engineering, IAV, Daimler und Fraunhofer IKTS entwickeln gemeinsam Bipolar-Batterien, die eine höhere Speicherkapazität aufweisen.

Thyssenkrupp System Engineering, IAV, Daimler und Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (Fraunhofer IKTS) leisten in dem gemeinsamen Projekt »EMBATT-goes-FAB« einen Beitrag zur Verbesserung künftiger Fahrzeugbatterien. Im Vorhaben soll durch die Erforschung skalierter Fertigungstechniken und Integrationsmöglichkeiten die Industrialisierung von so genannten Bipolarbatterien vorangetrieben werden.

Die Lithium-Ionen-Batterien bestehen dabei aus aufeinandergestapelten, seriell verschalteten Elektroden. Im Gegensatz zu konventionellen Lithium-Ionen-Batterien sind die Elektroden »bipolar« aufgebaut – auf einem gemeinsamen Elektrodenträger sind die Aktivmaterialien für die Kathode und umseitig die Aktivmaterialien für die Anode aufgebracht. Die einzelnen Lithium-Ionen-Zellen sind dann nicht mehr separat in Aluminiumgehäusen verpackt, sondern nur der fertige Elektrodenstapel bekommt ein festes Gehäuse. Dadurch entfallen Bauteile und Verbindungselemente und reduzieren Kosten und Bauraum – freigewordener Platz für Aktivmaterial. Somit kann die Lithium-Ionen-Batterie mehr Energie speichern und die Reichweite des Fahrzeugs erhöhen. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert das gestartete Vorhaben über die Laufzeit von zwei Jahren.

Um das Projektziel zu erreichen, bündeln die Projektpartner ihre Kompetenzen:

  • Herstellung verbesserter bipolarer Elektroden auf Basis von Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxiden und Graphit als Speichermaterialien (Fraunhofer IKTS)
  • Skalierung der Montagetechnik bis auf die Größe von 100 x 30 cm2 (thyssenkrupp System Engineering)
  • Anbindung einer elektrischen Batterieüberwachung (IAV)
  • Sicherheitssimulation, um konkrete Fahrzeuganforderungen zu adressieren (Daimler)