Das Karlsruher Institut für Technologie, EdgeWave und EAS Batteries haben sich zusammengeschlossen, um die Leistungsfähigkeit von zylindrischen Lithiumionenzellen signifikant zu verbessern. Die drei Forschungspartner übertragen Konzepte der Laserstrukturierung von Elektroden erstmals auf großformatigen Wickelzellen und wenden sie auf dem nachhaltigen und sicheren Aktivmaterial Lithiumeisenphosphat (LFP) an.
Laserstrukturierte LFP-Kathoden versprechen eine höhere Energiedichte, kürzere Ladezeiten und längere Lebensdauer der Rundzellen. Das Forschungsprojekt „High-E-Life“ hat ein Gesamtvolumen von 2,1 Millionen Euro und wird im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) mit 1,3 Millionen Euro aus den Mitteln des Sondervermögens „Klima- und Transformationsfonds“ gefördert.
Zellen der Zukunft: Schnellladefähig und hochkapazitiv
Perforationen im Aktivmaterial der Elektroden verkürzen die Wege der Ionen-Wanderung und beschleunigen damit den Lade- und Entladevorgang in einer Lithiumionenzelle. Die sogenannten Ionen-Highways können die Ladezeiten großformatiger LFP-Rundzellen perspektivisch auf die Hälfte oder sogar auf ein Drittel reduzieren. Zugleich können aufgrund der höheren mechanischen Flexibilität dickere Elektroden gewickelt werden. Das steigert die Energiedichte und somit die Kapazität der Zelle. Moderne Lasertechnologie ermöglicht die Elektrodenstrukturierung. Neueste Ultrakurzpuls-Laser können die empfindliche Aktivmasse punktgenau abtragen, ohne die verbleibenden Schichten zu beeinträchtigen.
Zielanwendung: LFP-Hochenergiezelle in modularem Marinebatteriesystem
Das Projektkonsortium verbindet neueste Laser- mit hochmoderner Batteriezelltechnologie. Das Karlsruher Institut für Technologie erforscht lasergestützte Prozesse in der Zellfertigung, die mithilfe von High-End-Laserstrahlquellen von EdgeWave in der Fertigung des Zellentwicklers EAS Batteries validiert und angewendet werden sollen. Das konkrete Anwendungsziel des Forschungsprojekts ist es, eine Zelle zu entwickeln, die die Eigenschaften der jetzigen EAS-Portfolio-Zelle „MP602030 LFP 50 Ah“ übertrifft und diese im modularen Batteriesystemen für die maritime Industrie EASy Marine® einzusetzen.
Klima- und Transformationsfonds: Entwicklung des Wirtschaftsstandorts Deutschland
Die Ausrichtung des Verbundprojektes „High-E-Life“ treibt die Elektrifizierung der Mobilität voran und kombiniert mit hohem Steigerungspotenzial Schlüsseltechnologien für die Energiewende. Zudem eröffnen die neuen Material- und Designkonzepte neue Produktionsfelder für Lithiumionenbatterien in Deutschland. Damit stärken sie Deutschland nachhaltig als innovativen Technologiestandort mit einer hochqualitativen Batteriezellproduktion. Das Projekt läuft drei Jahre und endet am 31. Januar 2026. EAS Batteries koordiniert das Forschungsprojekt.
Laserstrukturierte LFP-Kathoden versprechen eine höhere Energiedichte, kürzere Ladezeiten und längere Lebensdauer der Rundzellen. Das Forschungsprojekt „High-E-Life“ hat ein Gesamtvolumen von 2,1 Millionen Euro und wird im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) mit 1,3 Millionen Euro aus den Mitteln des Sondervermögens „Klima- und Transformationsfonds“ gefördert.
Zellen der Zukunft: Schnellladefähig und hochkapazitiv
Perforationen im Aktivmaterial der Elektroden verkürzen die Wege der Ionen-Wanderung und beschleunigen damit den Lade- und Entladevorgang in einer Lithiumionenzelle. Die sogenannten Ionen-Highways können die Ladezeiten großformatiger LFP-Rundzellen perspektivisch auf die Hälfte oder sogar auf ein Drittel reduzieren. Zugleich können aufgrund der höheren mechanischen Flexibilität dickere Elektroden gewickelt werden. Das steigert die Energiedichte und somit die Kapazität der Zelle. Moderne Lasertechnologie ermöglicht die Elektrodenstrukturierung. Neueste Ultrakurzpuls-Laser können die empfindliche Aktivmasse punktgenau abtragen, ohne die verbleibenden Schichten zu beeinträchtigen.
Zielanwendung: LFP-Hochenergiezelle in modularem Marinebatteriesystem
Das Projektkonsortium verbindet neueste Laser- mit hochmoderner Batteriezelltechnologie. Das Karlsruher Institut für Technologie erforscht lasergestützte Prozesse in der Zellfertigung, die mithilfe von High-End-Laserstrahlquellen von EdgeWave in der Fertigung des Zellentwicklers EAS Batteries validiert und angewendet werden sollen. Das konkrete Anwendungsziel des Forschungsprojekts ist es, eine Zelle zu entwickeln, die die Eigenschaften der jetzigen EAS-Portfolio-Zelle „MP602030 LFP 50 Ah“ übertrifft und diese im modularen Batteriesystemen für die maritime Industrie EASy Marine® einzusetzen.
Klima- und Transformationsfonds: Entwicklung des Wirtschaftsstandorts Deutschland
Die Ausrichtung des Verbundprojektes „High-E-Life“ treibt die Elektrifizierung der Mobilität voran und kombiniert mit hohem Steigerungspotenzial Schlüsseltechnologien für die Energiewende. Zudem eröffnen die neuen Material- und Designkonzepte neue Produktionsfelder für Lithiumionenbatterien in Deutschland. Damit stärken sie Deutschland nachhaltig als innovativen Technologiestandort mit einer hochqualitativen Batteriezellproduktion. Das Projekt läuft drei Jahre und endet am 31. Januar 2026. EAS Batteries koordiniert das Forschungsprojekt.
