Technischen Universität Braunschweig: Neues Verfahren macht Lithium-Ionen-Batterien wirtschaftlicher

• Basierend auf den Aktivitäten innerhalb des Forschungsclusters InZePro entwickeln Forschende der TU-Braunschweig ein Verfahren weiter, das den Energieverbrauch beim Trocknen der Elektrodenbeschichtung deutlich reduziert
• Neue Technologie ermöglicht höhere Produktqualität und Lagerstabilität sowie flexiblere Fertigung
• Die Entwicklung und Skalierung des Prozesses wird gemeinsam mit der Fa. VARTA und Fa. Coperion vorangetrieben
• Ziel ist die industrielle Skalierung zur Stärkung der deutschen Batterie-Wertschöpfungskette.

Lithium-Ionen-Batterien sind ein Grundpfeiler der Energiewende – doch ihre Herstellung ist aufwendig und teuer. Im Rahmen des Projekts GranuGoIn („Granulatbasierte Semi-Trockene Elektrodenfertigung Goes Industry“) wird ein bereits im Vorgängerprojekt entwickelter semi-trockener Herstellungsprozess für Elektroden entscheidend weiterentwickelt. Ziel ist die Skalierung für die industrielle Anwendung, sowohl für Anoden als auch für Kathoden.

Die herkömmliche Produktion basiert auf einem aufwändigen Dispergier- und Beschichtungsverfahren mit flüssigen Mischungen, das lange Trocknungszeiten und einen hohen Energieverbrauch erfordert. Das neue Verfahren der TU Braunschweig setzt stattdessen auf granulatbasiertes Material, das nahezu ohne Lösungsmittel auskommt. Dadurch entfallen weite Teile des energieintensiven Trocknungsprozesses – ein zentraler Hebel zur Reduktion der Produktionskosten.

Neben den ökologischen und wirtschaftlichen Vorteilen bietet der neue Ansatz auch technologische Verbesserungen: Die erhöhte Lagerstabilität der Granulate ermöglicht eine flexiblere, zeitlich entkoppelte Fertigung und steigert gleichzeitig die Qualität der produzierten Elektroden.

Mit dem Projekt GranuGoIn bringt die TU Braunschweig das Verfahren gemeinsam mit den Industriepartnern VARTA Microbattery GmbH und Coperion GmbH auf den Weg zur Marktreife. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf der Weiterentwicklung der Prozessparameter, einer optimierten Granulatherstellung im Doppelschneckenextruder und Granulatdosierung sowie integrierter Inline-Messtechnik zur Qualitätssicherung im laufenden Betrieb.

Energie speichern für die Zukunft
Effiziente und bezahlbare Batterien sind entscheidend für den Ausbau der Elektromobilität sowie für eine stabile Stromversorgung aus erneuerbaren Energien. Die Weiterentwicklung entsprechender Fertigungsverfahren ist damit ein Schlüssel zur Stärkung des Technologie- und Wirtschaftsstandorts Deutschland.

Das Projekt GranuGoIn fördert den Wissenstransfer zwischen Wissenschaft und Industrie und unterstützt die Etablierung einer nachhaltigen, wettbewerbsfähigen Batterie-Wertschöpfungskette in Deutschland.

Projektdaten:
Das Verbundprojekt „Granulatbasierte Semi-Trockene Elektrodenfertigung Goes Industry“ (GranuGoIn) startete am 01. Januar 2025 und endet zum 31. Dezember 2027. Koordiniert wird das Projekt von der VARTA Microbattery GmbH, Partner sind die TU Braunschweig mit dem Institut für Partikeltechnik, VARTA Microbattery GmbH und Coperion GmbH, sowie den assoziierten Partnern Coperion K-Tron, Armor Battery Films und der Matthews Int. Corp.. Bundesministerium für. Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) fördert das Projekt GranuGoIn mit rund 1,4 Mio. Euro. 

Finn Reinkensmeyer, M. Sc.
Technische Universität Braunschweig
Institut für Partikeltechnik
Volkmaroder Str. 5
38104 Braunschweig
Tel.: +49 531 391-94665
E-Mail: finn.reinkensmeyer@tu-braunschweig.de
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