BMBF-Verbundprojekt PROSOLITBAT gestartet
Schematischer Aufbau einer Lithium-Festelektrolyt-Dünnschichtbatterie. (Bild: SCHMID Energy Systems GmbH/VDI Technologiezentrum GmbH)
Die Anforderungen an mobile Energiespeicher werden in Zukunft stetig wachsen. Dies ist einerseits Folge des sich ändernden Nutzerverhaltens – denn immer mehr elektrische Geräte werden netzunabhängig betrieben – andererseits aber auch Folge politischer Motivationen, wie z. B. der Elektrifizierung von Automobilen. Das Speichern wachsender Energiemengen in mobilen Energiespeichern mit möglichst hoher Speicherdichte ist daher ein Thema zunehmender Wichtigkeit. Aktuell konzentrieren sich die Entwicklungen Lithium basierter Speicher auf Zellen, die einen flüssigen oder gelartigen Elektrolyten verwenden. Diese Elektrolyte sind brennbar und können im Schadensfall zum Brand von Zellen führen.
In dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Verbundprojekt „Erforschung photonischer Prozess- und Anlagentechnik für die industrielle Realisierung von Lithium-Festkörperbatterien in Dünnschichttechnik“ (PROSOLITBAT) werden neuartige Verfahren zur Herstellung von speziellen Lithiumbatterien erforscht, in denen ein fester, nicht brennbarer Elektrolyt verwendet wird. Solche Batteriezellen sind besonders sicher und langlebig und haben mittelfristig das Potenzial, die aktuelle Lithium-Ionen-Technik abzulösen.
Zur Herstellung solcher Zellen müssen grundsätzlich neue Fertigungsprozesse erforscht werden. Bisher werden solche Zellen in aufwändigen, kostenintensiven und diskontinuierlich arbeitenden Vakuumverfahren hergestellt. Im Verbundprojekt PROSOLITBAT sollen Verfahren erforscht werden, mit denen eine kontinuierliche Produktion von Lithium-Festelektrolyt-Batterien möglich wird.
Weiterhin werden in dem Verbund Verfahren zum Aufbringen von Kathoden-, Elektrolyt- und Anodenschicht auf eine Trägerfolie und zur Weiterverarbeitung der beschichteten Folie zu einer fertigen Batterie erforscht. Dabei soll eine photonische Prozesskette erarbeitet werden, die zu einer deutlichen Erhöhung der Qualität und des Durchsatzes führen wird.
Im Projekt PROSOLITBAT haben sich mit den Partnern Schmid Energy Systems GmbH (Dunningen), Sindlhauser Materials GmbH (Kempten), den Universitäten Gießen und Münster, den Fraunhofer Instituten für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP (Dresden) und für Lasertechnik ILT (Aachen) und dem Institut für Mikro-und Informationstechnik HSG-IMIT (Villingen-Schwenningen) ein Großunternehmen, ein KMU und sechs führende Forschungsinstitute zusammengetan, um erstmals eine durchgehende photonische Prozesskette für die Herstellung von Dünnschicht-Lithium-Festkörperbatterien zu demonstrieren. Im Erfolgsfall bildet das Projekt die Grundlage für die Herstellung von günstigen und sicheren Lithium-Festkörperbatterien am Standort Deutschland.
Das PROSOLITBAT-Projekt ist am 01.09.2014 gestartet und läuft bis zum 30.08.2017 im Rahmen der BMBF-Initiative „Die Basis der Photonik: funktionale Oberflächen und Schichten“. Das Projektvolumen umfasst knapp 16,4 Millionen Euro, davon werden 8,4 Millionen Euro vom BMBF gefördert.
Hier gelangen Sie zur Projektbeschreibung (PDF): http://www.photonikforschung.de