Das Projekt "EMBATT2.0 - Material- und Prozessentwicklung für die effiziente Fertigung der großformatigen Bipolarbatterie EMBATT, EMBATT2.0 - Material- und Prozessentwicklung für die effiziente Fertigung der großformatigen Bipolarbatterie EMBATT" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V..Das Teilprojekt des IPF befasst sich mit der Materialentwicklung für die Bipolarbatterie EMBATT. Entwicklungsschwerpunkte sind hochleitfähige polymer-basierte Elektrodenfolien als Ableiter im Bipolarkonzept sowie leistungsfähige Polymerelektrolyte als als Ersatz für die flüssigen herkömmlichen Elektrolyte. Zur Herstellung einer selbstragenden Ableiterfolie werden leitfähige Nanokompositmaterialien unter Variation von Art, Gehalt, Mischungsverhältnissen und Schmelzemischbedingungen im Kleinstmengenmaßstab entwickelt. Geeignete Rezepturen werden in den Technikumsmaßstab überführt und in kg-Mengen hergestellt und im nächsten Schritt durch Folienextrusion unter Variation der Verarbeitungsbedingungen zu entsprechenden Ableiterfolien verarbeitet. Dabei steht der Einfluss auf erreichbare Foliendicke, elektrische Widerstände und deren Anisotropie und die mechanische Stabilität der Folie im Mittelpunkt. Weiterhin werden Stabilitätsuntersuchungen zum Kontakt mit den Materialien der weiteren Schichten durchgeführt. Abschließend wird eine Bewertung der Materialien bezüglich der Systemintegration vorgenommen. Zur Entwicklung von Polymerelektrolyten mit den angestrebten Eigenschaften werden zunächst Monomere, Vernetzer und Initiatoren ausgewählt, ggf. konzipiert und synthetisiert. Deren Härtungsverhalten (thermisch/photochemisch) wird untersucht. Danach werden durch systematische Variation Formulierungen für Precursormischungen erarbeitet und deren Eigenschaften (Viskosität, Verarbeitbarkeit) und Härtungsverhalten bestimmt. Nach Auswahl geeigneter Systeme werden anwendungsrelevante Eigenschaften getestet (mechanische Stabilität, elektrochemische Beständigkeit, Ionenleitfähigkeit) und anhand der Zusammensetzung optimiert. Die Polymerelektrolyte werden im nächsten Schritt in enger Kooperation mit den Partnern an die Anforderungen im Zellkonzept sowie im Stack angepasst. Dabei geht es insbesondere um die elektrochemische Stabilität sowie Adhäsion auf Elektroden und Ableiterfolien.
Das Projekt "HiPoLiT - Schnellladefähige Lithium-Energiespeicher mit verbesserter Energiedichte für den Einsatz in modularen Unterstützungs- und Antriebskonzepten^HiPoLiT - Schnellladefähige Lithium-Energiespeicher mit verbesserter Energiedichte für den Einsatz in modularen Unterstützungs- und Antriebskonzepten^HiPoLiT - Schnellladefähige Lithium-Energiespeicher mit verbesserter Energiedichte für den Einsatz in modularen Unterstützungs- und Antriebskonzepten, HiPoLiT - Schnellladefähige Lithium-Energiespeicher mit verbesserter Energiedichte für den Einsatz in modularen Unterstützungs- und Antriebskonzepten" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Liacon GmbH.Es werden für zwei spezielle mobile Anwendungen Zellen mit definierten Eigenschaften entwickelt und in einer Kleinserie hergestellt. Die Arbeiten werden mit der Systemspezifikation beginnen. Es werden Parameter wie die Zellchemie (genau spezifiziertes LTO und Kathodenmaterial), Zellgröße und -format der Referenzzelle und Kleinserienzelle sowie Design der Zelle festgelegt. Für die Elektrolytbefüllung der Kleineserienzellen wird eine Glove-Box mit speziellen Einbauten benötigt. Diese muss eine Vakuumvorrichtung und eine Siegeleinheit beinhalten. Nach der Festlegung der Zellchemie und der Bereitstellung der Aktivmaterialien kann in einem ersten Schritt der Einfluss von spezielle behandelten Ableiterfolien auf die Zellperfomance (Innenwiderstand, Rate, Stabilität) untersucht werden, Hierfür werden standardmäßig erhältliche Folien verwendet die eine Aktivierung der Oberfläche entweder durch Beschichtung mit Primer oder durch besondere strukturelle Behandlung ausweisen. Weitere Zellkomponenten wie Separator und Elektrolyt werden beschafft und/oder auf ihre Kompatibilität und Performance hin getestet. Diese Untersuchungen werden mit den parallel ablaufenden Untersuchungen der Partner zusammengeführt und münden im nächsten Schritt in dem optimierten Vollzelldesign. Dieses wird durch die Liacon auf ihre Fertigungskompatibilität hin geprüft. Die von den Partnern festgelegten und erprobten Parameter für die Fertigung der Anoden und Kathodenfolie werden auf das Maß einer Kleinserienfertigung skaliert. Außerdem werden die entsprechenden Zellen aus diesen Folien sowie dem zur Verfügung gestellten Separator gefertigt und mit dem ausgewählten Elektrolyt in der aufgebauten Glove-Box befüllt. Anschließend werden die Zellen formiert, gealtert, abgesaugt und endgesiegelt. Die so entstandenen Zellen werden den Partnern zur Weiterverarbeitung zur Verfügung gestellt.