Lithium-Ionen-Batterien (LIB) sind unverzichtbar für den Antrieb von Elektrofahrzeugen. Gleichzeitig tragen sie maßgeblich zu den hohen Anschaffungskosten für elektrisch angetriebene Fahrzeuge bei. Grund dafür ist der derzeit ineffiziente Herstellungsprozess der Batteriezellen. Damit Elektrofahrzeuge massenmarkttauglich werden, sind hochskalierbare und produktivitätsstarke Herstellungsprozesse für LIB erforderlich.
Der derzeitige Herstellungsprozess der z-gefalteten Struktur für das Aufeinandersetzen der Elektroden und Separatoren sieht sogenannte „Pick-and-Place“-Bewegungen der Produktionsroboter vor. Dabei kommt es jedoch zu regelmäßigen Neupositionierungen und Stillständen, die viel Zeit beanspruchen und sich kostensteigernd auswirken.
An der TU Berlin wurde nun ein neues Produktionsverfahren für Batteriezellen entwickelt, welches Zeit und Kosten bei der Herstellung durch eine kontinuierliche Verfahrensweise aller Prozessschritte zur Herstellung des Zellverbundes gewährleisten soll. Dadurch ist eine Produktivitätssteigerung um etwa 150 Prozent möglich.
Die Anordnung in Form einer z-Struktur ermöglicht eine hohe Energiedichte im Vergleich zu anderen Verbundbauweisen. E-Autos ziehen so möglichst viel Energie aus einer Batterieladung und fahren dementsprechend weit, bis ein erneutes Aufladen der Batterie notwendig wird.
Das Verfahren ist bereits patentiert. Innerhalb des vom Bundesforschungsministerium geförderten Projekts KontiBAT soll bis 2020 ein Demonstrator entwickelt werden, der die Durchsatzsteigerung belegt.
