Das Ziel des Verbundvorhabens revoLect besteht in der Schaffung neuartiger Elektroden mit leichten Stromkollektoren auf Gewebebasis für Lithium-Ionen-Batterien (LIB) und einer signifikanten Erhöhung der spezifischen Energiedichte. Die Arbeiten werden in entsprechende Teilprojekte der einzelnen Partner aufgegliedert. Das PEM der RWTH Aachen ist maßgeblich in den Arbeitspaketen 6 und 7 beteiligt. In diesen Arbeitspaketen steht die Auslegung und Produktion der Batteriezellen aus den, durch die Projektpartner, zur Verfügung gestellten Geweben auf Polymer-, Carbon- und Glasfaserbasis. Am PEM wird zunächst der Kalander der Pilotanlage zur Zellproduktion auf das Rolle-zu-Rolle Verfahren adaptiert. Parallel dazu wird die zu produzierende Zelle in Abstimmung mit den Projektpartnern dimensioniert. Danach wird zunächst der Slurry auf die im Vergleich zu Kupfer- bzw. Aluminiumfolien abweichenden Eigenschaften von Geweben angepasst und Beschichtungsversuche gefahren. Nach der erfolgreichen Parameterbestimmung zur Beschichtung werden die Batteriezellen assembliert und formiert. Besonderes Augenmerk gilt dabei der Kontaktierung der Elektrodensheets. Da diese nicht aus Aluminium/ Kupfer bestehen muss hier ggf. auf alternative Verfahren zum üblichen Ultraschallschweißen zurückgegriffen werden. Die Batteriezellen werden im Anschluss hinsichtlich ihrer Performance getestet und die Werte mit Referenzzellen verglichen. Die Referenzzellen werden ebenfalls am PEM gefertigt und mit Kupfer- bzw. Aluminiumfolien als Stromableiter aufgebaut.
Das Ziel des Vorhabens revoLect besteht in der Schaffung neuartiger Elektroden mit leichten Stromkollektoren auf Gewebebasis für Lithium-Ionen-Batterien (LIB) und einer signifikanten Erhöhung der spezifischen Energiedichte. Der Einsatz von reinem Silizium als aktives Anodenmaterial in Kombination mit einer leichten und angepassten Gewebestruktur soll dafür mit die Grundlage bilden. Das Ziel des FEP besteht in der Entwicklung eines Verfahrens zur vorteilhaften Abscheidung des Siliziums auf neuartigen Geweben. Die Schichtdicke des Siliziums und die Gewebestrukturen sind so aufeinander abzustimmen, dass hinsichtlich der gravimetrischen Energiedichte der Anode ein Optimum erzielt wird. Ein weiteres Ziel besteht in der Entwicklung eines dazu passenden und ökonomisch attraktiven Rolle-zu-Rolle Verdampfungsprozesses, mit dem bei einer Prozessgeschwindigkeit von 1m/min eine Schichtdicke von mindestens 9µm Silizium abgeschieden werden kann, was einer Kapazität von ca. 3 mAh/cm² entspricht.
Das Ziel des Vorhabens revoLect besteht in der Schaffung neuartiger Elektroden mit leichten Stromkollektoren auf Gewebebasis für Lithium-Ionen-Batterien (LIB) und einer signifikanten Erhöhung der spezifischen Energiedichte. Der Einsatz von reinem Silizium als aktives Anodenmaterial in Kombination mit einer leichten und angepassten Gewebestruktur soll dafür mit die Grundlage bilden. Das Ziel des FEP besteht in der Entwicklung eines Verfahrens zur vorteilhaften Abscheidung des Siliziums auf neuartigen Geweben. Die Schichtdicke des Siliziums und die Gewebestrukturen sind so aufeinander abzustimmen, dass hinsichtlich der gravimetrischen Energiedichte der Anode ein Optimum erzielt wird. Ein weiteres Ziel besteht in der Entwicklung eines dazu passenden und ökonomisch attraktiven Rolle-zu-Rolle Verdampfungsprozesses, mit dem bei einer Prozessgeschwindigkeit von 1m/min eine Schichtdicke von mindestens 9µm Silizium abgeschieden werden kann, was einer Kapazität von ca. 3 mAh/cm² entspricht.
Das Ziel des Verbundvorhabens revoLect besteht in der Schaffung neuartiger Elektroden mit leichten Stromkollektoren auf Gewebebasis für Lithium-Ionen-Batterien (LIB) und einer signifikanten Erhöhung der spezifischen Energiedichte. Die Arbeiten werden in entsprechende Teilprojekte der einzelnen Partner aufgegliedert. Das Ziel im Teilprojekt des Partners Customcells Holding GmbH ist es, eine Beschichtung des neuartigen Substrats mit einem Elektrodenpaste unter industrieüblichen Bedingungen durchzuführen. In anschließenden elektrochemischen Messungen soll die Leistungsfähigkeit von Batteriezellen mit den ultraleichten Stromsammlern auf Gewebebasis untersucht werden. So soll nicht nur gezeigt werden, dass das Material als Substrat für Lithium-Ionen-Batterien verarbeitet werden kann, sondern auch, dass es sich lohnt.
Das Ziel des Verbundvorhabens revoLect besteht in der Schaffung neuartiger Elektroden mit leichten Stromkollektoren auf Gewebebasis für Lithium-Ionen-Batterien (LIB) und einer signifikanten Erhöhung der spezifischen Energiedichte. Die Arbeiten werden in entsprechende Teilprojekte der einzelnen Partner aufgegliedert. Im Teilprojekt 'Ultraleichte Glas-Gewebe für Stromkollektoren in Lithium-Ionen-Batterien' des Partners PORCHER INDUSTRIES GERMANY GMBH besteht das Ziel, die Prozesskette zur Fertigung von Glasgeweben aus Glasfilamentgarnen mit einer Feinheit von unter 3 tex zu entwickeln. Auf dieser Basis wird die effiziente und schädigungsarme Fertigung von ultraleichten Glasgeweben in höchster Qualität möglich. Die leichten und offenporigen Glasgewebe bilden die Basis für die Weiterverarbeitung zu Stromsammlern (Anoden und Kathoden) in Batteriezellen und führen durch die offenporige Struktur gegenüber dem Stand der Technik (Metallfolien) zu deutlich reduziertem Materialeinsatz und größeren aktiven Oberflächen. Damit wird sowohl masse- als auch volumenbezogen die Energiedichte von Batteriezellen deutlich gesteigert. Diese leichten Glasgewebe sind auch als Basis zur Entwicklung von sehr dünnen faserverstärkten Membranwerkstoffen geeignet.
Mit der Energiewende steigt die Energieerzeugung durch volatile, erneuerbare Energieträger, während die Verkehrswende eine starke Zunahme an energieintensiven Verbrauchern nach sich zieht. Um den damit verbundenen Herausforderungen an die Verteilung und Bereitstellung elektrischer Energie zu begegnen ist die Entwicklung des innovativen und gleichzeitig wirtschaftlich verwertbaren Gesamtsystemkonzepts iSLE für den netzdienlichen, nachhaltigen Einsatz von Batteriespeichern geplant. Es wird vor diesem Hintergrund ein dezentral und universell einsetzbares, ortsflexibles Batteriespeichersystem mit gebrauchten Traktionsbatterien aus der E-Mobilität entwickelt und getestet. Die ERLOS Produktion und Montagen GmbH (kurz: ERLOS) ist ein sächsisches Produktions- und Recyclingunternehmen mit Sitz in Zwickau. Die ERLOS GmbH ist mit einem aktuellen jährlichen Durchsatz von ca. 1.500 t eines der wesentlichen Recycling-Unternehmen Europas für Li-Traktionsbatterien am Ende deren 1st-Life und recycelt und entsorgt fachgerecht für zahlreiche große deutsche OEMs Lithiumionen-Akkus aus deren E-Fahrzeugen. Ein Re-Use in Speichern wie dem geplanten iSLE-System bietet sich signifikant an und soll im Rahmen des Vorhabens von ERLOS in der Gesamtsystemverantwortung adressiert werden. So muss erst am Ende der Speichernutzung das stoffliche Recycling der Traktionsbatterien erfolgen und die ökonomische und ökologische Bilanz der Akkus kann signifikant verbessert werden. Das geplante iSLE-Gesamtsystem und alle damit verbundenen Systematisierungs- und Auslegungswerkzeuge sind als wesentliche Ergänzung des jungen Kompetenzfeldes 'Batteriespeicher' der ERLOS anzusehen. Das iSLE-Gesamtsystem soll in das Produktportfolio der ERLOS integriert, die Konfiguration und Konfektion der Systeme von ERLOS federführend übernommen und das Gesamtsystem iSLE von ERLOS vertrieben werden, weshalb das Unternehmen die Konsortialführerschaft in diesem Vorhaben übernimmt.
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