Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
Die Batteriezellfertigung ist sehr energieintensiv. Ein Großteil der eingesetzten Energie wird hierbei zur Aufrechterhaltung der für die Fertigungsprozesse notwendigen Atmosphärenbedingungen benötigt und entfällt somit auf die Infrastruktur. Vor allem für die Verarbeitung nickelreicher NMC-Materialien und die Herstellung von All-Solid-State-Batterien sind eine besonders trockene Fertigungsumgebung und definierte Reinheitsanforderungen Voraussetzungen für eine hohe Zell-Performance. Neben der Kontrolle von Kontaminationen und der Degradierung von Aktivmaterialien stehen der Schutz von Mitarbeitenden sowie die Ermöglichung einer unterbrechungsfreien Produktion im Fokus.
Mit dem Ziel, die Energiewende erfolgreich voranzutreiben begegnet das Fraunhofer ISE diesen Herausforderungen und entwickelt innovative Lösungen für die Batteriezellproduktion von Morgen. Durch eine umfangreiche Expertise und systemübergreifende Forschung werden sowohl auf die Batteriezellproduktion bezogene als auch interdisziplinäre Fragestellungen erforscht. Die Optimierungspotentiale der Fertigungsinfrastruktur werden am Fraunhofer ISE ganzheitlich betrachtet. So bilden sowohl die Optimierung der Effizienz von Trockenräumen als auch die Einkapselung von Anlagen in sogenannte Micro- oder Mini-Environments aktuelle Forschungsschwerpunkte.
Durch den Betrieb einer halbautomatischen Pouchzell-Fertigungslinie im Rein- und Trockenraum des »Zentrums für elektrische Energiespeicher« am Fraunhofer ISE sowie einer engen Zusammenarbeit mit renommierten Wissenschaftspartnern, ist Expertise bezüglich der Anforderungen von Fertigungsprozessen in der Batteriezellproduktion vorhanden. Durch umfangreiche Zellcharakterisierungen sowie Batterietests können die Auswirkungen innovativer Konzepte ganzheitlich untersucht werden. Langjährige Erfahrungen bestehen zudem im Bereich der Lüftungstechnik sowie der Integration von Wärmepumpen.
