BatWoMan

Ziele/Ideen

Lithium-Ionen-Batterien (LIBs) verfügen über eine hohe Energie- und Leistungsdichte sowie eine lange Lebensdauer, wodurch sie in mehreren Bereichen, insbesondere bei Elektromobilität, als Energiespeicher dominieren. Sie gelten als Schlüsseltechnologie für die Einführung der Elektromobilität. Trotz seiner entscheidenden Bedeutung wird die weltweite LIB-Fertigung heute von der Asien-Pazifik-Region dominiert und der Anteil Europas wächst nur langsam an. Dennoch besteht für EU-Hersteller eine große Chance, neuartige und nachhaltige Fertigungstechnologien in den Herstellungsprozess einzubeziehen, um dem Wunsch einer Kreislaufwirtschaft mit minimalen Auswirkungen auf die Umwelt näher zu kommen. Die nachhaltige, „grüne“ Herstellung von Batterien ist ein wirklich fehlendes Glied auf dem Weg zum CO2-neutralen Transport durch elektrifizierte Mobilität. Daher muss jeder Herstellungsschritt für das Gesamtziel der Nachhaltigkeit optimiert werden.

Kurzbeschreibung

Klimafreundliche Batterien für die Mobilität von morgen: Unter Federführung des AIT wird im Rahmen des europäischen Forschungsprojekts ,BatWoMan‘ eine nachhaltige Zellproduktionsprozesskette entwickelt, die wir mit namhaften Industriepartnern auch bis zur Marktreife bringen.
BatWoMan entwickelt neue nachhaltige und kosteneffiziente Produktionskonzepte für Li-Ionen-Batteriezellen und ebnet damit den Weg zu einer CO2-neutralen Zellproduktion. Dies wird durch folgende technologische Verbesserungen erreicht:
1) energieeffiziente Verarbeitung von 3D-strukturierten Elektroden auf Basis von Schlicken mit hohem Trockenmassegehalt und ohne flüchtige organische Verbindungen;
2) innovativer Elektrolyt-Füllprozess und reduzierter Trockenraumbedarf;
3) kostengünstige und energieeffiziente Zellkonditionierung.
Eine KI-gesteuerte Plattform wird die Umsetzung dieser Verbesserungen digital unterstützen und steuern. Ein zusätzlich generierter Battery Passport enthält alle wesentlichen Informationen.

Resultate

Bereits zu Projektbeginn wurde das Thema medial stark aufgegriffen, was dazu geführt hat, dass das wichtige Thema nachhaltige Zellproduktion der breiten Bevölkerung näher gebracht wurde. Außerdem fand bereits wissenschaftliche Dissemination statt, wobei das Projekt und die Teilerfolge wie Laserstrukturierung der Elektroden, der Aufbau des Battery Data Space und der Projektansatz im Allgemeinen bei Konferenzen als Beitrag dargestellt und mit Fachpublikum diskutiert werden. Dies betrifft unter anderem die Advanced Battery Power Conference im April 2023, den Gaia-X Hackathon im Mai 2023 sowie die Projektvorstellung bei der Market-X Conference & Expo im März 2023. Wir konnten außerdem den Feststoffanteil bei der Elektrodenfertigung bereits auf 60-70 Gewichtsprozent erhöhen, was deutlich über derzeitlich üblichen Verfahren liegt und den an sich sehr energieintensiven Trocknungsbedarf drastisch verringert.

Partner

CIDETEC (Spanien): Projektpartner

Karlsruher Institut für Technologie (Deutschland): Projektpartner

Universität Duisburg-Essen (Deutschand): Projektpartner

Sovema (Italien): Projektpartner

Matthews International GmbH (Deutschland): Projektpartner

RISE Research Institutes of Sweden (Schweden): Projektpartner

AIT Austrian Institute of Technology GmbH