FH-Impuls 2016 I: Neue Materialkonzepte, innovative Prozesstechnologien und Bewertungstools für zukünftige Li-basierte Batteriesysteme

Abstract

Energiespeicher - unter diesen insbesondere wiederaufladbare Batterien (Akkumulatoren) - sind für die Energiewende unabdingbar. Dabei kommen sie nicht nur in der Elektromobilität zum Einsatz, sondern spielen auch eine wichtige Rolle im Konsumerbereich und in der Medizintechnik. Dadurch steigen auch die Anforderungen an solche Batterien, die immer mehr leisten, höhere Energiedichte und Qualität sowie Lebensdauer besitzen und idealerweise möglichst günstig sein sollen. Mit der Erfüllung dieser Anforderungen beschäftigt sich das Impulsprojekt Smart-BAT in drei Teilprojekten.

Zum einen wird das Ziel verfolgt, die Energiedichte von Feststoffbatterien zu erhöhen. Dazu werden Zusammenhänge zwischen Mikrostruktur und Eigenschaften betrachtet und innovative Fertigungsprozesse erarbeitet.

Parallel wird die Erforschung neuer Elektrodenstrukturen und Fertigungsprozesse vorangetrieben, um smarte Batteriekonzepte zu entwickeln. Hier liegt der Fokus auf dreidimensionalen Stromsammlern aus hochporösem Aluminiumschaum, die mittels galvanischer Abscheidung hergestellt werden.

Außerdem werden intelligente Methoden zur Qualitätssicherung entwickelt, die auf Machine Learning basieren. Denn zur Digitalisierung industrieller Prozesse sind Werkzeuge für die Bewertung der Qualität entscheidend.