Lithium-Batterien für Elektrofahrzeuge
Die europäische Automobilindustrie benötigt dringend Unternehmen, die in großen Mengen Lithium (Li)-Ionen-Batterien für Elektrofahrzeuge herstellen, um so gegenüber der starken Konkurrenz, vor allem aus Asien, wettbewerbsfähig zu bleiben. Zu diesem Zweck arbeiten die Wissenschaftler des Projekts "European Li-ion battery advanced manufacturing for electric vehicles" (ELIBAMA) mit zahlreichen verschiedenen Ansätzen an der Verbesserung der Batterieherstellungsverfahren. Eine der wichtigsten Komponenten, an denen die Wissenschaftler arbeiten, sind die Batterieelektroden. Der Fokus liegt auf Herstellungsverfahren für Elektroden in Reinräumen sowie darauf, teure und schädliche organische Lösemittel für die Beschichtung von Anode und Kathode überflüssig zu machen. Um die Kosten pro Batteriezelle zu senken und die Produktionsausbeute zu erhöhen, verfolgen die Wissenschaftler das Ziel, die Zeit für die Befüllung mit dem Elektrolyt zu verkürzen sowie das Risiko auf eine Partikelkontamination während des Befüllungsvorgangs zu minimieren. Die Arbeiten richten sich auch auf eine Verbesserung der Zusammenfügung, Stapelung und Montage von Zellen. Algorithmen für zerstörungsfreie Prüfung sollten helfen, fehlerfreie von schadhaften Zellen zu unterscheiden. Die Projektmitglieder werden an einer Studie zur Lebenszyklusanalyse zusammenarbeiten, um eine Umweltbewertung der verschiedenen entwickelten Technologien von der Elektrode bis hin zur gesamten Zelle vornehmen zu können. Es wurden Modelle entwickelt, um herkömmliche Batterieherstellungsverfahren mit den verbesserten ELIBAMA-Verfahren zu vergleichen. Ein Workshop widmete sich den Themen Batterierecycling, -überholung und -wiedervermarktung, wobei der Schwerpunkt auf logistischen Aspekten, sicherer Handhabung und kosteneffektiven Methoden für das Zerlegen der Batterien lag. Des Weiteren wurden Programme im Labormaßstab begonnen, die sich mit der Steigerung der Effizienz des Recyclings beschäftigen. Mit dem ELIBAMA-Projekt wurde der Grundstein für eine deutliche Verbesserung der Herstellungsverfahren für Elektroden und Zellen von Elektrofahrzeugbatterien gelegt sowie Fortschritte hinsichtlich Umweltverträglichkeit und Kosten dieser Batterien erzielt.
Schlüsselbegriffe
Lithium-Ionen-Batterie, Elektrofahrzeug, Herstellungsverfahren, Reinraum, Elektrode, zerstörungsfreie Prüfung, Modelle
