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Energie Forscher entwickeln neuartige Batteriezelle für Heimspeicher

Quelle: Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung 1 min Lesedauer

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Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
SIKO GmbH
FAULHABER Antriebssysteme

Photovoltaikanlage auf dem Dach und der Heimspeicher im Keller sind mittlerweile keine Seltenheit mehr. Die Hersteller beider Komponenten sitzen in den allermeisten Fällen irgendwo in Fernost. Doch was den Heimspeicher angeht, könnte sich das schon in wenigen Jahren ändern.

Die nachhaltige Hochenergie-Rundzelle soll bis Ende 2028 marktfähig sein. (Bild: Fraunhofer IPA)
Die nachhaltige Hochenergie-Rundzelle soll bis Ende 2028 marktfähig sein.
(Bild: Fraunhofer IPA)

Die Forschenden am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA haben eine neuartige Batteriezelle für Heimspeicher entwickelt, die vollständig ohne giftige oder krebserregende Materialien auskommt und zugleich eine höhere Energiedichte bieten soll. Laut einer Mitteilung arbeitet das Zentrum für Digitalisierte Batteriezellproduktion (ZDB) dafür gemeinsam mit Varta Microbattery an einer nachhaltigen Hochenergie-Rundzelle, die künftig eine europäische Alternative zu heutigen Importlösungen aus Fernost darstellen könnte.

Kern des Ansatzes ist der konsequente Verzicht auf kritische Materialien wie Nickel, Cobalt und Fluor. Stattdessen kombinieren die Forschenden eine fluor-, cobalt- und nickel­freie Lithium-Mangan-Eisenphosphat-Kathode mit einer besonders kapazitiven Anode. Auch Elektrolyt und Binder sollen ohne Fluor auskommen. Dies sei ein Schritt, der sowohl die Nachhaltigkeit als auch die Zellsicherheit erhöhe, da kein Fluorwasserstoff mehr entstehen kann. Gleichzeitig verspricht das Materialkonzept niedrigere Produktionskosten, weil teure Schutzmaßnahmen entfallen.

Ein weiterer Hebel ist die Reduktion von Ausschuss in der Zellfertigung, heißt es weiter. Bis zu 30 Prozent der Materialien gehen heute beim Coil-Wechsel verloren. Durch Delamination sollen fehlerhafte Beschichtungen künftig rückstandsfrei entfernt und wiederverwendet werden. Der Verzicht auf Polyvinylidenfluorid – ein als PFAS eingestuftes Material – verbessert zusätzlich die Recyclingfähigkeit.

Die im ZDB aufgebaute, digital vernetzte Produktionslinie bildet nun die Basis, um das Konzept bis zur Skalierbarkeit zu bringen. Ende 2028 sollen die nachhaltigen Rundzellen marktreif sein.

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