Die deutsche Fraunhofer-Gesellschaft für Batteriezellenforschung FFB und das Schweizer Technologieunternehmen Bühler Group verstärken ihre Zusammenarbeit. Das Fraunhofer FFB nutzt bereits seit 2021 die Technologie von Bühler zum Durchmischen von Elektrodenpaste. Der 30-Millimeter-Extruder von Bühler wird von den Forschungs- und Entwicklungsteams am neuen Standort in Münster eingesetzt, wo die Fraunhofer-Gesellschaft auf über 6000 Quadratmetern eine Versuchseinrichtung (FFB PreFab) baut. Parallel dazu baut die Fraunhofer-Gesellschaft eine Forschungseinrichtung, die sogenannte FFB-Fab, in der der 93-Millimeter-Extruder von Bühler einen stündlichen Durchsatz von bis zu 1200 Litern Batteriepaste ermöglichen wird.
Bei der Entwicklung industrieller Batterieproduktionsanlagen in Europa beabsichtigt die Fraunhofer-Gesellschaft, eine führende Rolle zu übernehmen. Der Bau einer neuen Testanlage am Forschungs- und Entwicklungsstandort Münster und einer Gigafactory auf demselben Gelände gehören zu diesem Plan.
„Das Fraunhofer FFB hat ein klares Ziel. Wir erforschen und entwickeln Lösungen für die Skalierung der Produktionstechnologien für Lithium-Ionen-Batterien. Unsere Kundinnen und Kunden sind deutsche Automobilhersteller, die in die Batterieproduktion einsteigen wollen, um sich unabhängiger von internationalen Zulieferern und Anlagenbauern in der Batterieindustrie zu machen.“, erklärt Markus Eckstein, Leiter der Fraunhofer FFB-Forschung.
Pilotanlage FFB Workspace und FFB PreFab
Die komplette Außenhülle der FFB PreFab, der nächsten Meilensteins des Fraunhofer FFB, steht bereits zehn Kilometer weiter südlich von der aktuellen Pilotanlage (FFB Workspace), im Hansa-Businesspark Münster. Die Bauarbeiten sollen im Jahr 2024 abgeschlossen sein und die bestehende 30-Millimeter-Extruderanlage von Bühler in die FFB-PreFab einziehen. Die Pilot-Anlage verbindet eine industrietaugliche Produktionsleistung mit einer einfachen Bedienung.
„Dank des modularen Aufbaus kann innerhalb kürzester Zeit eine sehr große Anzahl von Prozessparametern eingestellt und damit der Mischprozess sehr effizient angepasst werden.“, sagt Philipp Stössel, Team Manager Process Technology Grinding & Dispersing bei Bühler.
In der FFB PreFab forschen die Teams mit Kundinnen und Kunden und Universitäten auf einer Fläche von 6000 Quadratmetern.
„In unseren Innovationsmodulen können wir die Vorteile der kürzeren Umstellung- und Reinigungszeiten nutzen. So können wir bestehende Prozesse verbessern, neue Technologien anwenden und die gewonnenen Erkenntnisse auf industrielle Anwendungen übertragen.“, so Eckstein.
Das kontinuierliche Mischverfahren von Bühler ist einzigartig in der Branche. Es ermöglicht das Dosieren von Rohmaterial, Vormischen, Kneten, Feindispergieren und Entgasen in einer einzigen Maschine.
Zusammenarbeit mit Fraunhofer
In einer weiteren Zusammenarbeit hat Bühler eine öffentliche Ausschreibung für sich entschieden und wird die Fraunhofer-Industrieanlage mit einem 93-Millimeter-Extruder sowie einer hochentwickelten Anlage für die Handhabung, Lagerung und Dosierung der Rohstoffe und für die Lagerung der Paste ausstatten. Die Anlage wird in der Lage sein, bis zu 1200 Liter Elektrodenpaste pro Stunde zu verarbeiten.
Industrielle Batterieherstellung in der Forschung und Industrie
Die Fraunhofer-Forschungseinrichtung FFB ist ein Zeichen für die dynamische Entwicklung, die das Thema industrielle Batterieherstellung in der Forschung und Industrie einnimmt. Unternehmen und Forschungsinstitute suchen nach Möglichkeiten, die Kapazität zu verbessern, die Ladezeit zu verkürzen, die Kosten zu senken und die Innovation weiter voranzutreiben.
Das Potenzial des Forschungsfeldes ist groß und Bühler ist bereit, gemeinsam mit seinen Forschungspartnerinnen und -partnern und der Automobilindustrie an einer nachhaltigen Zukunft zu arbeiten. Bühler hat seinen Geschäftsbereich Battery Solutions vor mehr als zehn Jahren gegründet. Basierend auf der bewährten Doppelschneckenextruder-Technologie für die Lebens- und Futtermittelindustrie entwickelte Bühler ein neues kontinuierliches Mischverfahren für Elektrodenpaste. In diesen Jahren hat Bühler weltweit Aufträge für mehr als 70 kontinuierliche Elektrodenpaste-Mischanlagen erhalten, wovon mehr als die Hälfte Großanlagen sind.
