Durch den Umstieg auf Elektromobilität wird Deutschland zu einem bedeutenden Produktionsstandort für Lithium-Ionen-Batterien (LIB). Im Rahmen von SpinnAP wurde die neue Technik des Elektrospinnings erforscht und mit dem bewährten LIB-Produktionsschritt Lamination kombiniert.
Durch Lamination wird eine feste Verbindung zwischen Elektrode und Separator geschaffen, welche das Stapeln von Zellen erleichtert und so die Produktion vereinfacht und beschleunigt. Ausschuss wird reduziert und Zellen werden langlebiger. Dafür ist zwischen Elektrode und Separator eine dünne Schicht nötig, die ähnlich einem Klebstoff wirkt.
Im Projekt konnte gezeigt werden, dass Elektrospinning zur Beschichtung gut geeignet ist und die Lamination von bisher nicht laminierbaren Materialien ermöglicht. Die aufgebrachten Funktionsschichten sind extrem dünn und mit einer Beladung von ca. 300 mg/m2 materialschonend. Eine Methodik zur Auswahl und Prozessierung geeigneter, auf die Batterie abgestimmter Materialien wurde entwickelt und die Anwendbarkeit der Methode in verschiedenen Batteriezellen erfolgreich demonstriert. Zur Skalierung wurde ein Demonstrator entwickelt, welche durch einen rotierenden Emitter den Durchsatz signifikant erhöht und die industrielle Implementierung in Aussicht stellt.
Zudem wurde die Darstellung von Polymer-Nanofasern mittels Elektrospinning als Elektrolyt für Feststoffbatterien erforscht und eine Steigerung der ionischen Leitfähigkeit erreicht.
