Angesichts des steigenden Bedarfs an elektrischen Speicherkapazitäten und der damit verbundenen Herausforderung der Materialverfügbarkeit sowie der hohen Kosten rücken alternative Batteriekonzepte für spezifische Anwendungen in den Fokus. Das Projekt BALU konzentriert sich auf die Weiterentwicklung der Aluminium-Graphit-Dual-Ionen-Batterie (AGDIB), die mit ihrer hohen Leistungsdichte großes Potenzial im Bereich hochdynamischer Lastanforderungen gezeigt hat. Kombiniert mit ihren wirtschaftlichen Vorteilen und Umweltaspekten und der Substitution von kritischen Rohstoffen ist die Technologie eine Alternative zu kosten- und materialintensiven Lithiumbatterien.
Das übergeordnete Ziel von BALU ist es, eine Produktionstechnologie für kostengünstige, nachhaltigere und recycelbare Zellkonzepte der wiederaufladbaren Aluminium-Ionen-Batterien zu entwickeln und die Zellen in einem Funktionsdemonstrator einzusetzen, um die Substitution von kostenintensiven Lithiumtitanat (LTO)-Zellen zu zeigen. Das Projekt hat das Ziel, die Produktion von AGDIB-Zellen vom Labormaßstab mit TRL3 auf industriekompatible Produktionsbedingungen mit TRL6 zu übertragen. Dies erfordert einen hohen Forschungsaufwand, um geeignete Zellkonzepte zu entwickeln und zu evaluieren, materialspezifische Fragestellungen zu adressieren und gleichzeitig die Herstellungsmöglichkeiten für solche Batteriezellen zu untersuchen. Gleichzeitig werden Aspekte der Wiederverwertbarkeit im Rahmen der Circular Economy integriert.
Fraunhofer (IISB Erlangen, IKTS Dresden, IST Braunschweig)
Universität Bayreuth, BayBatt
Sika Werke GmbH
Alzner Battery
Im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Programms "Batterie2020Transfer" vereint das Projekt BALU ein Konsortium aus Forschungsinstituten und Industrieunternehmen mit breiter Expertise in den Bereichen Materialforschung, Produktionstechnik, Batteriesystemtechnik und Ökobilanzierung. Die Projektpartner untersuchen alle Schritte vom Zell- und Moduldesign bis zur Systemintegration im Hinblick auf ein recyclingorientiertes Design und betrachten den gesamten Produktlebenszyklus aus einer ganzheitlichen Perspektive. Das IWF-Institut wird die ökologische Bewertung des neuen AGDIB-Designs in einer frühen Entwicklungsphase durchführen, um die wichtigsten Hotspots und kritischen Prozessparameter zu identifizieren und die Energie- und Materialflüsse entlang des Lebenszyklus zu bewerten. Dabei wird eine prospektive LCA eingesetzt, um das Hochskalieren auf eine höhere TRL zu ermöglichen.