Der Lehrstuhl „Production Engineering of E-Mobility Components“ (PEM) der RWTH Aachen hat mit dem Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) zwei umfangreiche Leitfäden zu aktuellen Innovationen und Erkenntnissen in der Batterieherstellung veröffentlicht. Die Dokumente „Produktionsprozess einer Lithium-Ionen-Batteriezelle“ und „Produktion einer All-Solid-State-Batteriezelle“ stehen in deutscher und englischer Sprache zum kostenfreien Download bereit.
Auf jeweils mehr als 20 Seiten gehen die Veröffentlichungen etwa auf das Funktionsprinzip und die unterschiedlichen Fertigungsschritte der Batterietypen ein. Mit Blick auf Lithium-Ionen-Akkus werden die Prozesse der Elektrodenfertigung, der Zellassemblierung und der Zellfinalisierung beleuchtet – vom anfänglichen Dosieren und Mischen bis hin zur abschließenden Reifung und End-of-Line-Testung. „Heute bereits bekannte Technologieentwicklungen werden die Material- und Fertigungskosten der Lithium-Ionen-Batteriezelle senken und die Leistungseigenschaften weiter steigern“, betonen die Autor:innen.
Unterdessen verspreche die Festkörperbatterie („All-Solid-State Battery“), im Spannungsfeld von höherer Energie- und Leistungsdichte, längerer Lebensdauer, gesteigerter Sicherheit und deutlich reduzierten Kosten in mehreren Dimensionen neue Maßstäbe zu setzen. Jedoch: „Auf dem Weg zum ausgereiften und in verschiedenen Endprodukten einsetzbaren Energiespeicher steht die Festkörperbatterie – trotz beträchtlicher Fortschritte – noch einigen Herausforderungen gegenüber“, heißt es in der Publikation von PEM und VDMA. Ausgehend von der klassischen Lithium-Ionen-Batterie, sei der Entwicklungspfad zur Festkörperbatterie durch einen fortlaufenden Wandel der Zellstruktur und der für ihre Herstellung eingesetzten Produktionstechnologien charakterisiert. (eve)
