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Advanced manufacturing processes for Low Cost Greener Li-Ion batteries

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Umweltfreundlichere Lithium-Ionen-Batterien für Elektrofahrzeuge

Obgleich Verbraucherelektronik, Laptopcomputer und Elektrofahrzeuge stets fortschrittlicher werden, setzt der Strombedarf nach wie vor Grenzen. Das Ziel des unter dem siebten EU-Rahmenprogramm für Forschung kofinanzierten Projekts bestand in der Entwicklung einer Reihe von Verfahren, die zur Gestaltung und Herstellung hochleistungsfähiger, umweltfreundlicher Li-Ionen-Batterien zur Verwendung in Elektrofahrzeugen angewandt werden können. Hierbei wurde stets auf ein ökonomisches Design, auf die Recycelbarkeit und auf die Minimierung von Umweltfolgen geachtet.

Energie

Der sich verschärfende Wettbewerb mit den asiatischen Ländern schmälert die Profitabilität und die Überlebensfähigkeit zahlreicher wichtiger EU-Sektoren, einschließlich der Batterienindustrie. Der einzige Weg, wie Europa diesen intensiven Wettbewerb bestehen kann, ist es, neue Durchbrüche zu erzielen, die zu umweltfreundlicheren sowie kosteneffizienteren und länger haltenderen Batterien führen. Dank der Verbesserung von Zellmaterialien und -komponenten, einem optimierten Moduldesign sowie fortschrittlichen Herstellungsmethoden war das EU-finanzierte Projekt GREENLION (Advanced manufacturing processes for low cost greener Li-ion batteries) erfolgreich darin, die Kosten zu senken und gleichzeitig die Umweltverträglichkeit von Lithium-Ionen-Batterien zu erweitern, ohne im Vergleich zu hochmodernen Zellen Leistungsmerkmale wie Sicherheit oder Energiedichte hinnehmen zu müssen. Die Projektziele wurden allesamt erreicht. Folgende bemerkenswerte Meilensteine wurden hierbei erzielt: Es wurde eine Technik zur Herstellung wasserbasierter Elektroden und zur Vermeidung einer Verwendung organischer Lösungsmittel entwickelt; Es wurden unter Anwendung im Zuge des Projekts entwickelter Verfahren mehr als 150 20Ah-Zellen hergestellt; Es wurde ein ökonomisch designter Batteriensatz erstellt, der eine einfachere Beseitigung für die zukünftige Wiederverwendung oder die Recyclebarkeit von Zellen beinhaltet, einschließlich eines virtuellen Designs einer automatisierten Fertigungslinie; Basierend auf Designkriterien für den Automobilbereich wurden insgesamt sechs voll funktionsfähige Batteriemodule zusammengebaut, die aus im Zuge des Projekts entwickelten Batterien und Elektronikkomponenten bestanden; Es wurde eine Analyse des kompletten Batterielebenszyklus durchgeführt, welche geringstmögliche Umweltauswirkungen der angewandten Fertigungstechniken und -verfahren demonstrierte. Die Lithium-Ionen-Batterientechnik ist der Schlüssel für den Erfolg von Elektrofahrzeugen. Insgesamt sollen die durch die Forscher erzielten Verbesserungen eine höhere Energieeffizienz und eine erhebliche Senkung der Kosten für die Batterieproduktion ermöglichen. Dies wird wiederum dafür sorgen, dass sich die europäische Wettbewerbsfähigkeit auch auf die Entwicklung neuer technologischer Prozesse stützt, und nicht nur auf eine Optimierung der Massenproduktion.

Schlüsselbegriffe

Lithium-Ionen, Batterien, Elektrofahrzeuge, Herstellungsverfahren, wasserbasierte Elektroden, Ökodesign, GREENLION

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