Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW)

Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) ist ein renommiertes, international führendes Forschungsinstitut im Bereich der erneuerbaren Energien. Von der Materialforschung über die Entwicklung von Prototypen und Produktionsverfahren bis hin zu Anwendungssystemen, Qualitätstests und Marktanalysen decken wir die gesamte Wertschöpfungskette in der Batterie ab.

Im Projekt MiKal liegt ein Schwerpunkt auf der Ermittlung der Wechselwirkung von Mischprozessen, dem resultierendem maschinen- und produkttechnischen Kalandrierverhalten sowie der erzeugten und performancebestimmenden Mikrostruktur der Elektroden. Dies soll die Identifikation vorteilhafter Kalandrierzustände und eine Prädikation sowohl der Maschineneinstellungen als auch Produktstruktureinstellungen ermöglichen.

Das Projekt E-Qual zielt auf die Steigerung der Effizienz in der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien ab. Mit Hilfe datenbasierter Ansätze entwickeln und implementieren die Partner Lösungen zur Minimierung von Kosten und Umweltwirkungen sowie Maßnahmen zur Steigerung von Qualität und Durchsatz im Bereich des Batteriezellbaus. Durch die Anwendung von Big Data-Methoden zur Qualitätsprognose und frühzeitigen Ausschusserkennung sowie Untersuchung des Einflusses von Energieeffizienz/-flexibilitätsmaßnahmen auf die Produktqualität werden innovative Beiträge für ein verbessertes Qualitätsmanagement geliefert.

Das Projekt HiStructures strebt eine deutliche Erhöhung der Energiedichte von Lithium-Ionen-Zellen und die Behebung damit korrelierender Leistungseinbrüche beim Laden und Entladen an. Gleichzeitig sollen Material- und Herstellungskosten eingespart und innovative, nachhaltige Produktionsprozesse erforscht werden. Eine besonders hohe Energiedichte soll durch die Herstellung ultra-dicker beidseitig beschichteter Elektroden erreicht werden. Zur Behebung der damit verbundenen Leistungseinbrüche werden maßgeschneiderte hierarchische Strukturierungskonzepte, deren Optimum durch Simulation ermittelt wird, und dazu geeignete angepasste hochskalierbare Herstellungsprozesse erforscht. Eingeschlossen ist auch die Erforschung eines geegneten Vollzellenkonzepts, das in Form einer gestapelten Pouchzelle demonstriert wird.