Das Fraunhofer Institut für Werkstoff- und Strahlentechnik (IWS) hat ein neues Verfahren zur Herstellung von Batterien entwickelt. Mithilfe dieses neuen Verfahrens können Batterien kostengünstiger und umweltschonender hergestellt werden.
BroadBit Batteries, ein finnisches Unternehmen aus Espoo hat bereits eine Pilotanlage in Betrieb genommen, um diese neue Art der Batterieherstellung (Natrium-Ionen-Batterien) weiter zu testen und auch kommerziell zu produzieren.
In der traditionellen Batterieherstellung werden Batterieelektroden mit einem nasschemischen Verfahren beschichtet. Dies erfordert den Einsatz von teuren und hochgiftigen Lösungsmitteln. Im Anschluss muss alles in einem sehr energieaufwendigen Verfahren wieder getrocknet werden.
Bei diesem neuartigen Verfahren werden die Energiespeicherzellen mit einem trockenen Film beschichtet. Dadurch kann auf die Verwendung von Lösungsmitteln verzichtet werden.
"Unser Transferverfahren zur Trockenbeschichtung zielt darauf ab, die Prozesskosten in der Elektrodenbeschichtung spürbar zu reduzieren", betont IWS-Projektleiter Dr. Benjamin Schumm. "Die Hersteller können dadurch auf giftige und teure Lösungsmittel verzichten und Energiekosten bei der Trocknung sparen. Außerdem lassen sich mit unserer Technologie auch Elektrodenmaterialien verwenden, die sich nasschemisch kaum oder gar nicht verarbeiten lassen."
Das Problem der Energiespeicherung wird mit steigender Nachfrage nach Elektroautos in Zukunft nur noch weiterwachsen. Daher sind kostengünstige und umweltschonende Alternativen so gefragt wie nie. Bisher wurden die Batterien aus Asien importiert, da die Energiekosten dort wesentlich geringer sind. Dieses neuartige Verfahren verbraucht bedeutend weniger Energie und Batterien können somit auch in Europa hergestellt werden.
Dies geschieht bereits in kleinerem Rahmen im finnischen Espoo. Dort stellt das Unternehmen BroadBit Batteries bereits erfolgreich Batterien nach dem neuen Verfahren her und hat auch gezeigt, dass das Verfahren außerhalb von Laborbedingungen konkurrenzfähig ist. Bereits jetzt kann ein Meter mit einer gleichmäßigen Dicke von Kathoden beschichtet werden.
"Das Verfahren hat das Potenzial, auf lange Sicht die herkömmlichen Prozesse zur pastenbasierten Elektrodenherstellung zu verdrängen", sagt Dr. Schumm.
Das Fraunhofer Institut hat es sich zum Ziel gesetzt, aktuelle Forschungsergebnisse und industrielle Praxis zu verbinden. Daher wird dort sehr industrienah geforscht. Beim IWS sind insgesamt 448 Mitarbeiter beschäftigt. 2018 wurden insgesamt 214 Publikationen veröffentlicht. Das IWS sitzt in Dresden.