Gemeinsam mit der Hochschule Landshut arbeiten wir an der Entwicklung neuer Materialien und Batterie-technologien, die Elektromobilität kostengünstiger und sicherer machen sollen. Obwohl angesichts der aktuellen Klimadiskussion die Bundesregierung verstärkt auf E-Mobilität setzt, verkaufen sich Elektroautos bisher schleppend. Als Grund nennen Autofahrerinnen und Autofahrer unter anderem meist den Preis. Hier setzen wir gemeinsam mit der Hochschule Landshut und zwei weiteren Partnerunternehmen an. Im neu gestarteten Projekt SpinnAP – Spinning Technologies for Advanced Battery Production entwickeln die Forschenden neue Materialien und Technologien, die Batterien preiswerter und sicherer machen sollen.
Dazu zählt das Verfahren des High-Speed-Elektrospinnings, das die Herstellung von Lithium-Ionen-Akkus um neue Möglichkeiten erweitert. Daneben forscht die Hochschule Landshut aber auch an Festkörperbatterien, die als Nachfolgegeneration der etablierten Akkus gelten und eine höhere Sicherheit sowie schnellere Ladezeiten und eine nochmalige Steigerung der Energiedichte versprechen. Das Forschungsprojekt läuft noch bis 2022 und wird am Technologiezentrum Energie durchgeführt. Die Bayerische Forschungsstiftung fördert das Vorhaben mit insgesamt über 1 Million Euro.

High-Speed-Spinning für verbesserte Lithium-Ionen-Akkus
Um die Batterieproduktion für Unternehmen produktiver zu gestalten, entwickeln die Forschenden ein neuartiges Spinning-Konzept, das schneller als die bisherigen Verfahren ist und in vorhandene Produktionsstraßen eingebaut werden kann. „Beim Elektrospinning werden Materialien in feinste Fasern mit Durchmessern von wenigen Mikro- oder Nanometern versponnen“, erklärt der Projektleiter Prof. Dr. Karl-Heinz Pettinger von der Hochschule Landshut. Dazu geben die Forschenden eine Polymerlösung mittels Düsen in ein elektrisches Feld. Die Lösung wird von der Gegenelektrode angezogen und beschleunigt. Während dieses Prozesses verdunstet das Lösungsmittel und es bilden sich Nanofasern, die sich auf dem zu beschichtenden Substrat als eine Art Vlies ablagern. Diese Nanofasern optimieren die Leistung in Energiespeichern und führen zur Verbesserung von wiederaufladbaren Lithiumzellen. Der Prozess Elektrospinning eignet sich auch für den Einsatz in der Medizintechnik oder der Herstellung von Filtern.
Zur schnelleren Produktion von Batterien trägt zudem die Methode der Lamination bei, an der im Projekt ebenfalls geforscht wird. Das Laminieren von bislang nicht laminierbaren Elektroden dient der Produktionssteigerung beim Bau besonders langlebiger Lithium-Ionen-Zellen. „Wenn Batteriehersteller schneller produzieren, reduzieren sich auch die Kosten“, erläutert Pettinger, „das könnte letztendlich den Preis für E-Mobilität senken.“

Über das Projekt
Das Projekt SpinnAP (Spinning Technologies for Advanced Battery Production) läuft noch bis Juni 2022 und wird am Technologiezentrum Energie in Ruhstorf an der Rott durchgeführt. Die Gesamtprojektleitung übernimmt Prof. Dr. Karl-Heinz Pettinger von der Hochschule Landshut. AKE beteiligt sich durch die Entwicklung und den Bau der Montageeinheit, die den Bearbeitungsprozess durchführen wird. Gefördert wird das Projekt von der Bayerischen Forschungsstiftung, die Gesamtsumme liegt bei 1.027.000 Euro.

Wir wollen mit dem Forschungsprojekt gemeinsam mit unseren Partnern neue Wege beschreiten und die Herstellung der in Batteriesystemen verwendeten Zellen optimieren. Unser Ziel ist es, Elektrofahrzeuge für die breite Masse bezahlbar und rentabel zu machen.