THuBat

Dieses Projekt wird gefördert durch

Projektbeschreibung:

Am Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS am Standort Hermsdorf entsteht mit dem Projekt THuBat eine Pilotfertigungslinie für Batteriezellen der nächsten Generation. Ziel des Vorhabens ist es, die Lücke zwischen der bereits etablierten Materialsynthese im Technikumsmaßstab und der Batterietestung am Batterie-Innovations- und Technologie-Center BITC in Arnstadt zu schließen und damit die gesamte Wertschöpfungskette innovativer Batterietechnologien – vom Pulver bis zur fertigen Zelle – in Thüringen abzubilden.

Die Motivation für THuBat liegt in den physikalisch-chemischen Grenzen der etablierten Lithium-Ionen-Batterie. Zwar dominiert diese Technologie den Markt für elektrochemische Speicher, doch der brennbare flüssige Elektrolyt und die Abhängigkeit von kritischen Rohstoffen wie Lithium und Kobalt stellen weiterhin erhebliche Sicherheits- und Nachhaltigkeitsprobleme dar. Weltweit wird daher intensiv an alternativen Batteriekonzepten geforscht, die gut verfügbare, kostengünstige und ökologisch unbedenkliche Rohstoffe nutzen und intrinsisch sicherer sind. Hier setzt THuBat an: Das Projekt fokussiert auf Natrium-Ionen-Batterien und Metall-Luft-Batterien und stellt die Infrastruktur bereit, um diese Post-Lithium-Technologien vom Labormaßstab in einen industrienahen Technologie-Reifegrad zu überführen.

Herzstück der neuen Infrastruktur ist eine vollständig inerte Zellfertigungsstraße, die in einer Glovebox aufgebaut wird. Darin können Pouch-Zellen unter Ausschluss von Sauerstoff und Wasser hergestellt werden was eine Vorrausetzung für die Verarbeitung luft- oder wasserempfindlicher Materialien wie Natrium, Preußisch-Weiß oder Na-β″-Aluminat-Festkörperelektrolyten ist. Die Anlagen umfassen alle Prozessschritte der Elektrodenherstellung wie Misch-Prozesse, Foliengießen, Trocknen und Kalandrieren aber auch Ultraschallschweißen und Versiegeln der Pouch-Zellen. Darüber hinaus wird ein lösungsmittelfähiger Sprühturm beschafft, der die Pulversynthese erweitert und die Herstellung definierter Partikelgrößen für Aktivmaterialien ermöglicht. Die flexible Auslegung der Anlagen erlaubt nicht nur die Produktion klassischer Pouch-Zellen mit flüssigen Elektrolyten, sondern auch die Erprobung von Festkörperbatterie-Konzepten.

Laufzeit: 01.01.2025 – 31.08.2026

Förderung: Das vom Freistaat Thüringen geförderte Vorhaben wurde durch Mittel der Europäischen Union im Rahmen des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) kofinanziert.