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eKoZell – Umwelt- und Kostenbewertung, Modell- und Kommunikationsmanagement für das Kompetenzcluster Batteriezellproduktion – Begleitprojekt zum ProZell Cluster (eKoZell)

Fördergeber: BMBF
Kontact: Laura Jess


 

Das ProZell Cluster
Die Produktion von Batteriezellen ist eine Abfolge von komplexen Einzelprozessen, an denen verschiedene Industriebranchen beteiligt sind, so etwa die chemische Industrie sowie der Anlagen- und Maschinenbau. Die Vielzahl von wissenschaftlichen Fragestellungen, die sich aus der Komplexität der Batteriezellproduktion ergeben, kann erst durch eine intensive Zusammenarbeit der relevanten deutschen Forschungseinrichtungen erfolgreich bearbeitet werden. Hier setzt das nationale Kompetenzcluster zur Batteriezellproduktion (ProZell) an: Ziel von ProZell ist es, den Produktionsprozess von Batteriezellen und dessen Einfluss auf die Zelleigenschaften sowie die Produktentstehungskosten und die ökologischen Auswirkungen zu erarbeiten, im Detail zu verstehen und wissenschaftlich beschreiben zu können sowie für neue Batteriegenerationen weiterzuentwickeln. Damit soll die wissenschaftliche Basis für den Aufbau und die nachhaltige Weiterentwicklung einer international führenden, wettbewerbsfähigen Batteriezellproduktion in Deutschland gelegt werden.

Das Begleitprojekt eKoZell:
Die übergeordnete Koordinierung des Kompetenzclusters, die Organisation von Forschungskolloquien und Workshops und eine regelmäßige Fortschrittskontrolle soll die Vernetzung der Einzel- und Verbundprojekte gezielt stärken. Durch stetige Kommunikation zwischen den Forschungsprojekten und mit dem Managementkreis des Clusters, in dem auch die Industrie vertreten ist, soll ein enges Netzwerk innerhalb des Kompetenzclusters geschaffen und erhalten werden und der Schulterschluss zwischen Wissenschaft und Industrie gelingen.
Durch den Ausbau des bestehenden Datenbanksystems, welches auf die Bedürfnisse und Anforderungen des Clusters zugeschnitten ist, soll eine strukturierte Wissenszusammenführung und die Nutzbarmachung der Forschungsergebnisse des Kompetenzclusters erreicht werden. In diesem System sollen die im Cluster erhobenen Daten bzw. die daraus abgeleiteten übergeordneten empirischen und/oder analytischen Modelle zu Prozess-Qualität-Eigenschaft-Funktionen und Prozess-Kosten-Funktionen für die Forschungseinrichtungen im Cluster zugänglich gemacht werden. Das Datenbanksystem ist wesentlicher Teil der Gesamtverwertung der Forschungsergebnisse des Kompetenzclusters Batteriezellproduktion und bildet insgesamt die Basis für zukünftige Initiativen gemeinsam mit der Industrie entlang der Wertschöpfungskette „Batterie“ in Deutschland.
Einen weiteren Schwerpunkt bilden die Kosten- und Umweltbewertung. Hierzu soll ein modulares Werkzeug entwickelt und implementiert werden, sodass die technisch-wirtschaftliche Bewertung der Batteriezellproduktion vertieft und um eine Bewertung der mit der Batteriezellproduktion verbundenen Auswirkungen auf die Umwelt ergänzt werden kann. Mit diesem Unterstützungstool wird das zielgerichtete Engineering der Batterieproduktion unterstützt.
Ferner werden im ersten Projektjahr Untersuchungen zur Performance und Prozessierbarkeit verschiedener NCM-811-Kathodenmaterialien durchgeführt. Die Ergebnisse werden dem ProZell Cluster zur Verfügung gestellt, damit in den jeweiligen Projekten ggf. ein Übertrag der Projektergebnisse auf das Kathodenmaterial NCM 811 vereinfacht wird.


AG – Mitarbeiter

Aktuelle Projekte

BaSS – BatterieSicherheitsStandardisierung mehr

3D-SSB – 3D-Strukturierung von Solid-State Kathoden zur Erhöhung der Leistungs- und Energiedichte mehr

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

eKoZell – Umwelt- und Kostenbewertung, Modell- und Kommunikationsmanagement für das Kompetenzcluster Batteriezellproduktion – Begleitprojekt zum ProZell Cluster (eKoZell) mehrmehr

EVOLi²S – Evaluierung der technisch wirtschaftlichen Vorteile des Open-Cell-Moduls bei Lithium-Ionen und Lithium-Schwefel Batterien im Hinblick auf stationäre und mobile Anwendungen mehr

FesKaBat – Feststoff-Kathoden für zukünftige Hochenergie-Batterien mehr

FestBatt – Kompetenzcluster Festelektrolyte und Feststoffbatterien mehr

HighEnergy – Fertigung und Simulation hochkapazitiver, strukturierter Elektroden´ mehr

LoCoTroP – Low-cost Trockenbeschichtung von Batterieelektroden für energieeffiziente und umweltgerechte Produktionsprozesse mehr

LiPlanet – Lithiumionen-Batteriezellen Pilotlinien Netzwerk mehr

LithoRec II more

Optimale Elektrodenstruktur und -dichte durch integrierte Auslegung von Misch- und Kalandrierprozessen (MiKal) mehr

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

ÖkoTroP – Ökologisch schonende Trockenbeschichtung von Batterie-Elektroden mit optimierter Elektrodenstruktur mehr

PräLi – Prälithiierung von Elektroden mehr

ProfiStruk – Prozess- und Anlagenentwicklung zur prozessintegrierten In-line Strukturierung von Li-Elektroden mehr

ProKal – Prozessmodellierung der Kalandrierung energiereicher Elektroden mehr

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

Silicon Graphite goes Industry mehr

KonSuhl – Kontinuierliche Suspensionsherstellung mehr

LithoRec II
Leuchtturmprojekt im Forschungsfeld der Elektromobilität

S-ProTrak – Forschung für effiziente Produktionstechnik mehr

Sim4Pro – Digitalisierungsplattform – Simulation für die Batteriezellproduktion mehr

ZiLsicher – Zink-Luft-Akkumulator als sicherer elektrochemischer Speicher für emissionsarme und explosionsgeschützte Industriebereiche mehr

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

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

GEENI – Graduiertenkolleg Energiespeicher und Elektromobilität Niedersachsen mehr

iFaab – Untersuchung von Fertigungskonzepten zur automatisierten Herstellung von Batteriezellen mehr

Insider – Auf Anionen-Interkalation basierende Dual Ionen Energiespeicher mehr

LithoRec – Recycling von Lithium-Ionen-Batterien mehr

LithoRec II – Leuchtturmprojekt im Forschungsfeld des Lithium-Ionen Recyclings more

LiVe – Lithium-Verbundstrukturen mehr

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

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

EFRE/BLB mehr

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

Verfahrenstechnische Entwicklung von Elektroden und deren Herstellungsprozess für innovative Hochleistungsbatterien mehr