ZSW ebnet Weg für Elektromobilität „Made in Germany“
Im Beisein von Bundesforschungsministerin Johanna Wanka ist am 26. September in Ulm eine neue Forschungsplattform eingeweiht worden. Dort werden künftig führende deutsche Industrieunternehmen Verfahren zur Herstellung großer automobiltauglicher Lithium-Ionen-Zellen entwickeln.
Die Forschungsplattform für die industrielle Produktion von Lithium-Ionen-Zellen ist links im Neubau des eLaB untergebracht
(Foto: ZSW)
Für die High-Tech-Produktionsanlagen im industriellen Maßstab wurde das ZSW Labor für Batterietechnologie (eLaB) um einen vierten Gebäudeteil mit 3.600 m² Nutzfläche erweitert. Das ZSW betreibt mit der neuen Plattform und den bereits existierenden Labor- und Testanlagen jetzt ein weltweit einmaliges Batterieforschungszentrum. Hier werden neue Aktivmaterialien hergestellt, Komponenten evaluiert und nun auch die seriennahe Produktion großer Lithium-Akkus entwickelt.
Die besten Batterien für Elektroautos sollen künftig aus Deutschland kommen. Dies ist das Ziel der aktuellen Forschungen am ZSW. Schon ab Januar 2015 starten in der Ulmer Forschungsplattform BASF, BMW, Daimler, Elring Klinger, Manz, Robert Bosch, Rockwood Lithium, SGL Carbon und Siemens mit den ersten Projekten. Derzeit laufen in dem dreigeschossigen Neubau die ersten Tests. Bis Ende des Jahres wird der komplette Herstellprozess, von der Pastenherstellung bis zur Formierung der Zellen, planmäßig in Betrieb genommen sein.
Mischer für 60-LAnsätze im eLaB (Foto: ZSW)
Deutsche Fertigung von großen Lithiumakkus vorantreiben
„Die Zahl der Elektro- und Hybridfahrzeuge steigt weltweit rasant an. Damit wächst auch der Bedarf an Produktionskapazitäten und der Wettlauf um die besten Batterien ist in vollem Gange“, sagt Prof. Dr. Werner Tillmetz, ZSW-Vorstand und Leiter des Geschäftsbereichs Elektrochemische Energietechnologien in Ulm. „Mit dem eLaB und dessen Erweiterung haben wir in Ulm international führende Forschungsbedingungen geschaffen, auf deren Basis die Industrie Ihre Produkte von morgen entwickeln kann.“
Die neuen Anlagen erlauben eine Fertigung von einigen hundert Zellen pro Tag mit reproduzierbarer, hoher Qualität. Der modulare Aufbau der Produktionsanlagen bietet Unternehmen und Forschungsorganisationen entlang der gesamten Wertschöpfungskette die Möglichkeit, neue Verfahren und Anlagenkomponenten in einer prozesssicheren Testumgebung zu erproben. Hersteller von Batteriematerialien können neue Rezepturen in Standardzellen demonstrieren, Maschinenbauer ihre Fertigungstechnologien im Anlagenverbund optimieren. „Mit der vorwettbewerblichen Forschungsplattform werden direkt die Blaupausen für die kommerzielle Fertigung generiert“, so Tillmetz.
Präzisionskalander für die Verdichtung der Elektroden (Foto: ZSW)
Die Forschungsplattform umfasst alles, was für die seriennahe Herstellung automobiltauglicher Zellen benötigt wird: Eine temperierbare 60-Liter-Mischanlage zur Herstellung der Elektrodenpasten, eine doppelstöckige Elektrodenbeschichtungsanlage zur beidseitigen Beschichtung mit 500 Millimetern Beschichtungsbreite, sowie einen Präzisionskalander für die Verdichtung der Elektroden. Die voll automatisierte Zellassemblierung in einem 200 Quadratmeter großen Trockenraum und die daran anschließende Befüll- und Aktivierungsanlage sind ausgelegt auf eine Taktzeit von einer Zelle pro Minute. Zur ebenfalls vollautomatischen Zellformierung steht auf 70 Quadratmetern Fläche ein sauerstoffreduzierter Raum mit 240 temperierbaren Zyklisierplätzen sowie 1.920 Lagerplätzen zur Verfügung.
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat die Anlagenausrüstung mit 25,7 Mio. Euro gefördert. Die Gebäudeerweiterung erfolgte mit einem Zuschuss des Ministeriums für Finanzen und Wirtschaft (MFW) des Landes Baden-Württemberg in Höhe von sechs Mio. Euro.