Das Projekt "Teilvorhaben: Zellintegrierte Sensorik und eigensichere Zelle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GreenIng GmbH & Co. KG durchgeführt. 1. Vorhabenziel Um den derzeit noch hohen Kosten zu entgegnen, ist das Ziel einerseits die Optimierung bestehender Fertigungstechnologien im Hinblick auf die Ausbringungsmenge und die Senkung der Ausschussraten. Auf der anderen Seite sollen im Projektverlauf Produkteigenschaften wie die eingesetzten Materialien, das Design des Gehäuses und das Layout verändert werden, mit dem Ziel ein in Großserie fertigungsgerechtes Produkt zu erhalten, das kostengünstig hergestellt werden kann und die geforderten Standards bezüglich Qualität und Sicherheit einzuhalten vermag. Die Darstellung der erarbeiteten Ergebnisse durch Demonstratoren, die unter seriennahen Bedingungen produziert werden, stellt den Abschluss der Arbeiten dar. 2. Arbeitsplanung Die Ziele des Projekts sollen durch die Weiterentwicklung bestehender Herstellverfahren bei den Gehäusen von Lithium-Ionen-Zellen erreicht werden. Dabei soll im ersten Projektabschnitt der Tiefziehprozess von Aluminiumverbundfolie zu Verpackungshalbschalen bei Pouch-Verpackungen durch Kaltumformen verbessert werden und die Ergebnisse mittels Demonstrator validiert werden. Im zweiten Projektteil ist die Vereinfachung von Fertigungsprozessen bei prismatischen Gehäusen durch den Einsatz neuer Produktdesigns und alternativer Materialien geplant. Durch eine funktionsintegrierte Gestaltung des Zellgehäuses soll zudem die Möglichkeit geschaffen werden, Sensorik zur Überwachung wichtiger Zellparameter auf einfache Weise zu integrieren, um damit zukünftig auftretende Fehlfunktionen aller Art bereits auf Zellebene zu erkennen und entsprechende Gegenmaßnahmen einleiten zu können. Für beide Arten von Zellgehäusen soll ein Notkühlsystem entwickelt werden welches einen sogenannten 'thermal runaway', eine häufige Ursache für Brände von Batteriesystemen, verhindert. Das Sicherheitskonzept arbeitet auf Zellebene und stabilisiert die detektierten, sich in einem kritischen Zustand befindlichen Zellen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Konzeptentwicklung zur Automation von Tiefziehprozessen für Verpackungsfolien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Manz AG durchgeführt. 1. Vorhabenziel Ziel dieses Projektes ist es, die kostenintensiven Produktionsprozesse bei der Fertigung von Zellgehäusen von Pouch- bzw. prismatischen Zellen Einhalt zu gebieten und somit einen entscheidenden Beitrag zum strategischen Ziel des Spitzenclusters 'Elektromobilität Süd-West' zu leisten. Das Ziel dieses Clusters ist die Umsetzung der Vision einer leistungsfähigen, schadstoffarmen und marktgetriebenen Mobilität. Dabei adressiert der Cluster drei wesentliche Strategiefelder: 'Markt und Kosten', 'Handhabung und Komfort' und 'vernetzte Mobilität' (EBW-14). Einerseits soll dieses Ziel durch die Weiterentwicklung bestehender Herstellverfahren bei den Gehäusen von Lithium-Ionen-Zellen gelingen. Beispielsweise soll im Projektverlauf der Tiefziehprozess von Aluminiumverbundfolie zu Verpackungshalbschalen bei Pouch-Verpackungen durch Kaltumformen verbessert werden und die Ergebnisse mittels Demonstrator validiert werden. Im Speziellen wird Manz ein Konzept erstellen und konstruktiv ausdetaillieren, welches den Anforderungen industrieller Fertigungsprozessen genügt. 2. Arbeitsplanung Über Vorversuche sollen die Anforderungen an Pouchfolien als auch an die Tiefziehwerkzeuge evakuiert und bewertet werden. Anschließend soll ein statischer Versuchstand aufgebaut und betrieben werden. Im letzten Schritt soll ein detailliertes Anlagenkonzept entworfen und konstruiert werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Erforschung des Tiefziehprozesses bei Verpackungshalbschalen für Lithium-Ionen Pouch-Zellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Produktentwicklung durchgeführt. 1. Vorhabenziel Ziel dieses Projektes ist es, den kostenintensiven Produktionsprozessen bei der Fertigung von Zellgehäusen bei Lithium-Ionen-Zellen Einhalt zu gebieten und somit einen entscheidenden Beitrag zum strategischen Ziel des Spitzenclusters 'Elektromobilität Süd-West' zu leisten. Das Ziel dieses Clusters ist die Umsetzung der Vision einer leistungsfähigen, schadstoffarmen und marktgetriebenen Mobilität. Einerseits soll dieses Ziel durch die Weiterentwicklung bestehender Herstellverfahren bei den Gehäusen von Lithium-Ionen-Zellen gelingen. Beispielsweise soll im Projektverlauf der Tiefziehprozess von Aluminiumverbundfolie zu Verpackungshalbschalen bei Pouch-Verpackungen durch Kaltumformen verbessert werden und die Ergebnisse mittels Demonstrator validiert werden. Andererseits ist die Vereinfachung von Fertigungsprozessen bei prismatischen Gehäusen durch den Einsatz neuer Produktdesigns und alternativer Materialien geplant. Durch eine funktionsintegrierte Gestaltung des Zellgehäuses soll zudem die Möglichkeit geschaffen werden, Sensorik zur Detektion wichtiger Zellparameter auf einfache Weise zu integrieren, um damit zukünftig auftretende Fehlfunktionen aller Art bereits auf Zellebene zu erkennen und entsprechende Gegenmaßnahmen einleiten zu können. 2. Arbeitsplanung Im beantragten Forschungsvorhaben sind drei Arbeitspakete geplant. In AP1 steht die Gehäusefertigung der Pouch-Zelle mittels Tiefziehen von Aluminiumverbundfolie im Fokus, während in AP2 die fertigungsgerechte Gestaltung der Gehäuse von prismatischen Zellen angestrebt ist. In AP3 werden Aufgaben rund um das Projektmanagement abgearbeitet. Das wbk ist Teil des Projektkonsortiums in AP1.