Auftaktveranstaltung des Förderprojektes KomVar: High Tech Batteriezellproduktion für Standort Tübingen

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NEUE BATTERIEZELLEN-PRODUKTIONSSTÄTTE IN TÜBINGEN (Bild:CUSTOMCELLS)

Die Verbundpartner CUSTOMCELLS® Itzehoe GmbH, CUSTOMCELLS® Tübingen GmbH, P3 automotive und das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) gaben im Rahmen einer Auftaktveranstaltung Anfang September gemeinsam mit den assoziierten Partnern Daimler AG, Manz AG und ANDREAS STIHL AG & Co. KG den offiziellen Startschuss für das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderte Projekt KomVar „Kompetitiven Variantenfertigung für Lithium Akkumulatoren“. Das Gesamtprojekt wird seitens der Verbundpartner und des BMWi mit einem Finanzvolumen von 8,2 Millionen Euro forciert.

Am neuen Produktionsstandort der CUSTOMCELLS® erfolgt im Zuge der zweijährigen Projektlaufzeit die Entwicklung und Einrichtung einer formflexiblen Demonstrator-Zellfertigungslinie für qualitativ hochwertige Lithium-Ionen-Batteriezellen in moderaten Zellgeometrien in kleinen bis mittleren Volumen.

Die Anlagen sollen in der Lage sein, verschiedene Zelldesigns und Zelltechnologien in Großserienqualität trotz kleiner und mittlerer Stückzahlen zu fertigen. In Zellproduktionsläufen werden während der Projektlaufzeit unterschiedliche Zelltypen in kleinen Serien von bis zu 1.000 Stück und maximal 200 mm x 200 mm gefertigt und hinsichtlich ihrer Qualität und Fertigungskosten überprüft. Daten zu Durchsatz, Wechselzeiten, Verbräuchen und Kosten werden bei der Anlagenevaluation aufgenommen und ausgewertet. Diese Daten fließen in die Entwicklung eines Wirtschaftlichkeitskonzeptes ein, welches am Ende des Projektes Erkenntnisse über die generelle Marktgängigkeit des Konzeptes geben soll.


KUNDENSPEZIFISCHE BATTERIEZELLEN-FERTIGUNG IN DEUTSCHLAND

Lithium-Ionen-Batterien gelten als Schlüsseltechnologie für viele Bereiche der Industrie. Zahlreiche energieautonome Produkte differenzieren sich schon heute über die Qualität des Energiespeichers, wobei der überwiegende Leistungsvorteil auf die verwendete Lithium-Ionen-Batteriezelle zurückzuführen ist. Neben den großvolumigen Konsumprodukten und den stark an Bedeutung gewinnenden Anwendungen in Elektrofahrzeugen werden Lithium-Ionen-Batteriezellen auch immer mehr von Nischenmärkten genutzt, die mit Blick auf ihre Produkte auf schnelle Entwicklungs- und Anpassungszyklen angewiesen sind – auf Möglichkeiten, Zellen auch in geringen Abnahmemengen nach spezifischen Vorgaben und Leistungsparametern entwickeln und produzieren zu lassen. Ebenso setzen Industriepartner, insbesondere im Vorentwicklungs- und Prototypenstadium, auf ein solches Plus an Flexibilität.

Das Projekt stellt einen wichtigen nächsten Schritt für den Aufbau einer deutschen und europäischen Batteriezellenindustrie dar, indem es Forschungs- und Entwicklungsergebnisse aus Grundlagenprojekten aufgreift und diese einer unternehmerischen Anwendung näher führt. Mit der Fokussierung auf kleine und mittlere Produktionsvolumina knüpft es ideal an bestehende Projekte zur Etablierung einer Großserienproduktion von Lithium-Ionen-Batteriezellen in Deutschland und Europa an. Des Weiteren wird Knowhow generiert und Arbeitsplätze geschaffen.


PROJEKTSTIMMEN DER BETEILIGTEN VERBUNDPARTNER

Leopold König – CEO CUSTOMCELLS: „Das Projekt bildet für CUSTOMCELLS® und die beteiligten Partner die Grundlage für den Aufbau einer Serienzellfertigung in Deutschland, die in Qualität, Sicherheit und Herstellungstransparenz von Lithium-Ionen-Batterien auf ein bis dato ungekanntes Niveau gehoben wird und dabei hilft, die optimale Relation zwischen technischer Innovation, Funktionalität und Kosten zu finden.
Das ist eine wichtige Voraussetzung für eine der bald modernsten Fertigungsanlagen in Europa. Der Fokus in Tübingen liegt für uns auf der Bedienung kritischer Anwendungen, um auf diese Weise beispielsweise sicheres elektrisches Fliegen zu ermöglichen und ebenso auch unseren assoziierten Partnern wie Daimler und Stihl sowie weiteren CUSTOMCELLS Kunden zukünftig ein qualitativ hochwertiges All-In-One Paket anbieten zu können – von der High-Quality-Entwicklung bis hin zur High-Quality-Serienfertigung“.

„Das ZSW bringt seine langjährigen Erfahrungen in der Lithium-Ionen-Technologie und in der Entwicklung seriennaher Produktionsprozesse für großformatige Lithium-Ionen-Zellen in das Vorhaben ein. Unser Fokus in KomVar liegt auf der Entwicklung von Qualitätssicherungskonzepten und der begleitenden Charakterisierung der Fertigungsprozesse“, so Dr. Wolfgang Braunwarth, Leiter Fachgebiet Produktionsforschung – ZSW.

Markus Woland – Expert Battery Production P3 automotive: „Insbesondere die Fähigkeit mit der Anlagentechnik flexible Formen und Geometrien zu fertigen ist für die Zielindustrien und -märkte von hoher Relevanz, da insbesondere deutsche Unternehmen aus dem Premium-Sektor durch Technologieführerschaft und Flexibilität im internationalen Wettbewerb bestehen können. Zudem lassen die Erkenntnisse aus den kleineren Geometrien für Batteriezellen eine spätere Anwendung auch für u.a. Elektrofahrzeuge erwarten, wo teilweise nur leicht abweichende Zellformate zum Einsatz kommen. Die Fähigkeit flexibel in Kleinserie unterschiedliche Formate und Technologien in der Batteriezelle zu entwickeln, zu fertigen und testen wird langfristig den industriellen Anwendern den erforderlichen Vorsprung durch Schnelligkeit ermöglichen und wirtschaftlich sein.“


DAS PROJEKTKONSORTIUM

Zur Zielerreichung wird sich ein KomVar-Konsortium bilden, welches das bestehende Wissen auf dem Gebiet der Zellentwicklung in das Projekt einbringt und das Wissen anhand entsprechender Forschungsarbeiten ausbauen wird. Als assoziierter Partner verfügt die Manz AG über fundiertes Anlagenwissen und bringt eine bestehende Produktionsanlage am Unternehmensstandort in Tübingen als Forschungs- und Entwicklungsplattform in das KomVar-Projekt ein. Diese Produktionsplattform wird alle Schritte von der Elektrodenvereinzelung bis hin zum Verpacken des Zellköpers in die Pouch umfassen.

Im Rahmen der projektbezogenen Umsetzung (Elektrolyt-Befüllung, Voralterung und Entgasung der Zellen) erfolgt eine Unterbeauftragung der Manz AG durch die CUSTOMCELLS® Itzehoe GmbH. So kann die gesamte Prozesskette abgebildet werden und die Darstellbarkeit des KomVar-Ansatzes vor allem im Hinblick auf die technische Umsetzbarkeit und die Wettbewerbsfähigkeit garantiert und aufgezeigt werden. Manz übernimmt weiterhin den Aufbau der KomVar-Anlagen nach den Entwicklungsvorgaben der CUSTOMCELLS® Itzehoe, die sich auf die eigenen Erfahrungen der Marktlage sowie auf die vorhandenen Einblicke und bekannten Kundenforderungen der P3 automotive in den Markt stützen.

Nach der Entwicklung des Konzeptes und dem Auf- und Umbau der Anlagen in Tübingen wird die neu gegründete CUSTOMCELLS® Tübingen GmbH mit Materialien der CUSTOMCELLS® Itzehoe entsprechende Testläufe an den Anlagen durchführen. Die Testläufe wiederum werden vom ZSW begleitet, um unter diesen speziellen neuen Bedingungen entsprechende Qualitätskonzepte abzuleiten und zu bewerten.
Die aus den Testläufen entstandenen Zellen werden sowohl durch das ZSW als auch durch CUSTOMCELLS® Itzehoe untersucht und charakterisiert, um diese dann mit dem bisherigen Kosten-, Qualitäts- und Flexibilitätsmaßstab von CUSTOMCELLS® und anderen Herstellern zu vergleichen. Parallel zu den Testläufen sollen praktische Informationen über die Aufwände zum Wechsel von Formaten und Zellchemien generiert werden, die in die Entwicklung eines ganzheitlichen Wirtschaftlichkeitskonzeptes, welches von CUSTOMCELLS® und P3 automotive erstellt wird, einfließen. Nach erfolgreichem Abschluss des KomVar-Projektes wird eine weitere Zusammenarbeit mit den assoziierten Partnern Daimler, Manz und Stihl mit CUSTOMCELLS® angestrebt.

 

https://www.customcells.de


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