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Elektromobilität TU München erforscht Produktion von Energiespeichern für Elektroautos

| Autor / Redakteur: Stéphane Itasse / Dipl.-Ing. (FH) Monika Zwettler

Das Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften der TU München hat eine eigene Linie für die Herstellung von Batterien für Elektroautos eröffnet. Die Forscher wollen damit die Produktion verbessern und die Prozesse besser verstehen.

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Effizient, langlebig, bezahlbar: Den Weg zur Super-Batterie soll eine neue Forschungsproduktionslinie ebnen.
Effizient, langlebig, bezahlbar: Den Weg zur Super-Batterie soll eine neue Forschungsproduktionslinie ebnen.
(Bild: Andreas Heddergott / TUM)

In Zukunft werden immer mehr Autos nicht mehr Sprit sondern Strom tanken. Und zwar möglichst Strom aus Wind-, Wasserkraft oder Solarenergie. Voraussetzung für das Gelingen der Energiewende sind effiziente Speicher. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) arbeiten an der optimalen Batteriezelle.

Lithium-Ionen-Akkus in Serie fertigen

Bis 2020 sollen eine Million Elektroautos auf Deutschlands Straßen fahren. Das ist das Ziel des Regierungsprogramms Elektromobilität. Gleichzeitig will die Bundesregierung, dass der Anteil erneuerbarer Energien am Endenergieverbrauch bis 2050 auf 60 % wächst. Ohne effiziente Speicher können diese Ziele nicht erreicht werden. Ein Ansatz für solche Speicher sind Lithium-Ionen-Akkumulatoren, die bereits in Elektrofahrzeugen eingesetzt werden. Bisher werden die dazu benötigten Batteriezellen in Deutschland jedoch nicht serienmäßig produziert.

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Forschungsproduktionslinie beinhaltet 20 Prozesse

Das Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften der TUM hat nun eine in Deutschland einzigartige Forschungsproduktionslinie für Batteriezellen eingeweiht. Auf 200 m² Laborfläche sind 20 Produktionsprozesse aufgebaut. Die Produktionskette ist laut Institutsleiter Prof. Michael Zäh sehr komplex, mindestens 200 Parameter würden die Herstellung beeinflussen. Allerdings sei die Automatisierung bereits gelungen, so Zäh: „Beispielsweise bekommt man das Stapeln der Batteriezellen mit dem Roboter besser hin als manuell“, erläuterte Zäh. Die Versuchslinie stelle eine „neue Dimension für die Produktion von Batteriezellen“ dar. Nach seinen Worten strebt die TU eine Herstellung in Chargen von circa 50 Stück bei einer Jahresproduktion von etwa 1000 Batterien an. Die Anlage ist sowohl für die Produktion von Hardcase- als auch von Pouchzellen ausgelegt.

Die Prozesse optimieren

Die Wissenschaftler arbeiten bereits an der Optimierung der Prozesse. So werden beispielsweise die Elektrodenmaterialien nicht wie üblich ausgestanzt, sondern mit dem Laser zugeschnitten. „Der Prozess ist schnell, verschleißfrei und formatflexibel“, erklärt Professor Michael F. Zäh. „Erste Zelltests mit diesem Material sind sehr vielversprechend.“

Das Projekt findet in enger Zusammenarbeit mit Industriepartnern statt, die die gewonnenen Erkenntnisse für ihre Produkte nutzen wollen. So sollen die Batteriezellen in Zukunft etwa in Elektrofahrzeugen getestet werden. (mz)

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