DaLion – Datamining in der Produktion von Lithium-Ionen Batteriezellen

Fördergeber: BMWi

Ansprechpartner : Clara Sangrós

Zusammenfassung des Gesamtprojektes:

Im Vergleich zu anderen Technologien mit einem hohen Technologiereifegrad bietet die Batteriezellproduktion noch erhebliche Potenziale zur Steigerung der Produktivität und Verbesserung der Produkteigenschaften. Entsprechende Ansatzpunkte sind sowohl in der Gestaltung der Batteriezelle als auch bei den Produktionsprozessen zu finden. Im Hinblick auf Produkt- und Prozessinnovationen sind die Herstellung der Elektroden und darauf aufbauend die Produktion der Zellen von besonderer Bedeutung. Eine Datenbank, in der systematisch alle Prozessparameter erfasst werden, ist ein Mittel zur Qualitätssicherung, um die Ausschussrate und damit Kosten und Energiebedarf zu reduzieren.

Abb.: Die Fertigung von Batterieelektroden umfasst als finalen Schritt die Verdichtung der Elektroden in einem Kalander

Im Rahmen des Projektes soll Kenntnis über die Wirkzusammenhänge der Produktion von Lithium-Ionen Batteriezellen erlangt werden. Hierdurch soll sowohl die systematische Verbesserung der Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit der Batterieproduktion als Ganzes verbessert werden, als auch die gezielte Herstellung definierter Batteriezelltypen und -qualitäten ermöglicht werden. Die genaue Kenntnis der Wirkzusammenhänge ist dabei nicht nur für heutige, sondern insbesondere auch für neue Batteriegenerationen entscheidend.

Ziele und Aufgaben des iPAT

  • Prozess- und Qualitätsmessgrößen in der Elektrodenproduktion identifizieren
  • Implementierung der Messtechnik für Prozessparameter im Kalandrierschritt in Umsetzung
  • Durchführung von Variationen in der Elektrodenproduktion und Abgleich mit Referenzdatensatz
  • Durchführung einer Parameterstudie und Aufstellung eines Prozess-Struktur-Modells für Kalandrieren
  • Diskrete Elemente Methode (DEM) Simulation des Kalandrierungsprozesses
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    Projektpartner

  • Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (IWF), TU Braunschweig
  • Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik, TU Braunschweig
  • Institut für Füge- und Schweißtechnik (ifs), TU Braunschweig
  • Institut für Energie- und Systemverfahrenstechnik (InES), TU Braunschweig
  • Institut für Hochspannungstechnik und Elektrische Energieanlagen (elenia), TU Braunschweig
  • Institut für Ökologische und Nachhaltige Chemie (IÖNC), TU Braunschweig
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    AG – Mitarbeiter

    Aktuelle Projekte

    BenchBatt – Prozesstechnische Energie-Optimierung und Validierung von Lithium-Ionen- und Lithium-Schwefel-Batterieelektroden mehr

    DaLion – Datamining in der Produktion von Lithium-Ionen Batteriezellen mehr

    FesKaBat – Feststoff-Kathoden für zukünftige Hochenergie-Batterien mehr

    HighEnergy – Fertigung und Simulation hochkapazitiver, strukturierter Elektroden´ mehr

    MultiDis – Multiskalenansatz zur Beschreibung des Rußaufschlusses im Dispergierprozess für eine prozess- und leistungsoptimierte Prozessführung mehr

    ProKal – Prozessmodellierung der Kalandrierung energiereicher Elektroden mehr

    Roll-It – Rolle-zu-Rolle-Intensivnachtrocknung mehr

    KonSuhl – Kontinuierliche Suspensionsherstellung mehr

    Hochschuloffensive eMobilität für die Fort- und Weiterbildung – Mobilität elektrisch erleben, erfahren, erlernen! (MOBIL4e) mehr

    Verfahrenstechnische Entwicklung von Elektroden und deren Herstellungsprozess für innovative Hochleistungsbatterien  mehr

    EFRE/BLB  mehr

    GEENI – Graduiertenkolleg Energiespeicher und Elektromobilität Niedersachsen mehr

    LithoRec II
    Leuchtturmprojekt im Forschungsfeld der Elektromobilität

    Akuzil – Entwicklung von Materialien und Komponenten für Zink-Luft Sekundärelemente unter Berücksichtigung von Systemrestriktionen und Systemoptionen mehr

    Insider – Auf Anionen-Interkalation basierende Dual Ionen Energiespeicher mehr

    iFaab – Untersuchung von Fertigungskonzepten zur automatisierten Herstellung von Batteriezellen mehr

    SafeBatt – Aktive und passive Maßnahmen für eigensichere Lithium-Ionen-Batterien mehr

    S-ProTrak – Forschung für effiziente Produktionstechnik mehr

    Abgeschlossene Projekte

    ProLiEMo – Produktionsforschung für Hochleistungs-Lithium-Ionen-Batterien für ElektroMobilität  mehr

    LithoRec – Recycling von Lithium-Ionen-Batterien mehr

    LiVe – Lithium-Verbundstrukturen mehr

    Vorträge