Das MEET Batterieforschungszentrum der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster hat eine neue Batterielinie für die Prozessierung von Lithium-Metall in Betrieb genommen. Damit erforschen die Wissenschaftler nun auf insgesamt 150 Quadratmetern Trockenraumfläche die Elektroauto-Batteriematerialien der Zukunft.
Die Produktionsprozesse sogenannter Post-Lithium-Ionen-Batterien wie Lithium-Schwefel- oder Festkörperbatterien unterscheiden sich deutlich zu den aktuellen Lithium-Ionen Batterien und erfordern andere Maschinen, Techniken und Umgebungen.
Acht Meter Speziallinie in wasserfreier Atmosphäre
Die neue Produktionslinie ist eine acht Meter lange Spezialanlage, an der die Forscher an Techniken der Laminierung, Vereinzelung und Stapelung für die künftigen Batterien arbeiten können. Sie befindet sich in einem Trockenraum mit einer maximal wasserfreien Atmosphäre. Hierfür wird die Luft vorab über ein Silicagel-Trockenrad entfeuchtet und mit einem Taupunkt von minus 60 Grad Celsius wieder in die Räume eingebracht, was in etwa einer relativen Luftfeuchtigkeit von 0,02 Prozent entspricht. Der Trockenraum wurde mit dieser Linie um weitere 50 Quadrameter auf 150 Quadratmeter erweitert.
„Mit dieser durchgehenden Produktionslinie für die Herstellung von Lithium-Metall- beziehungsweise Feststoffbatterien ist es unser Ziel, die Grundlagen für die Produktion von Batteriezellen der nächsten Generation in Europa zu legen“, so Prof. Dr. Martin Winter, wissenschaftlicher Leiter des MEET Batterieforschungszentrums.
Mehrlagige Lithium-Metall-Batteriezellen für Elektroauto-Batterien
Den Start macht eine mehrlagige Lithium-Metall-Batteriezelle. Dr. Markus Börner, Leiter des Forschungsbereichs „System Zelle“ am MEET Batterieforschungszentrum, erklärt: „Einlagige Lithium-Metall-Batteriezellen im Labormaßstab sind gängig, um Aktivmaterialien und andere Zellkomponenten zu erproben. Die Herausforderung liegt nun darin, mehrlagige Zellen für die Anwendung zum Beispiel in Elektroautos zu produzieren. Lithium-Metall ist ein sehr weiches Material, welches schnell reagiert, sodass die Arbeitsschritte der Batteriezellproduktion einer speziellen Technologie bedürfen.“
Die Erweiterung des Trockenraums ist Teil des Projekts „ProLiFest – Veredelung und Prozessierung von Lithiumfolien und -elektroden für Feststoffbatterien“ und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.
