DRYBAT – Dry battery electrodes for next-generation sustainable lithium-ion batteries

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: SI/502939

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Um das EU-Verbot für Neuwagen mit Verbrennungsmotor ab 2035 einzuhalten, werden jährlich mehr als 500 GWh Lithium-Ionen-Batterien benötigt, um den Bedarf von mehr als 10 Millionen neuen Personenkraftwagen zu decken, die jedes Jahr in Europa verkauft werden. Das Ziel des Forschungs- und Entwicklungsprojekts DRYBAT ist es, erstmals eine wettbewerbsfähige Technologie für die lösungsmittelfreie Beschichtung von Trockenelektroden für Lithium-Ionen-Batterien mit Lithium-Eisenphosphat-Kathoden zu demonstrieren, einschließlich der Integration in Prototypen flexibler Zellen und der Entwicklung von Fertigungsanlagen, die den Übergang zu einer jährlichen Produktion von mehreren GWh an Batteriezellen ermöglichen. Lithium-Ionen-Batterien mit Lithium-Eisenphosphat-Kathoden dürften den Markt für Elektro-Pkw dominieren, da sie die Abhängigkeit von Kobalt und Nickel verringern und eine höhere Ladekapazität, lange Lebensdauer, Erschwinglichkeit, Nachhaltigkeit und Ungiftigkeit bieten. Die Trockenbeschichtung von Elektroden reduziert den ökologischen Fußabdruck und die Herstellungskosten von Lithium-Ionen-Batteriezellen, da der energieintensive Trocknungsschritt der Elektroden sowie giftige und brennbare organische Lösungsmittel entfallen, und bietet Europa die Möglichkeit, eine technologische Führungsrolle zu übernehmen.

Kurzbeschreibung (Englisch)

To comply with the EU's 2035 ban on new fossil-fuel cars, > 500 GWh of lithium-ion batteries will be required annually to meet the demand generated by > 10 million new passenger vehicles sold each year in Europe. The aim of the research & development project DRYBAT is the first demonstration of a competitive solvent-free dry electrode coating technology for lithium-ion batteries with lithium-ironphosphate cathodes including the integration into prototype pouch cells and the development of the manufacturing equipment enabling scaling to multi GWh annual battery cell production. Lithium-ion batteries with lithium-iron-phosphate cathodes are projected to dominate passenger electric vehicles alleviating the dependence on cobalt and nickel and offering superior rate capability, longevity, affordability, sustainability, and non-toxicity. Dry electrode coating reduces the environmental footprint and cost of lithium-ion battery cell manufacturing by eliminating the energy-intensive electrode drying step and the toxic flammable organic solvents and offers an opportunity for European technological leadership.

Kurzbeschreibung (Französisch)

Pour se conformer à l'interdiction de l'UE concernant les voitures neuves à moteur thermique à partir de 2035, plus de 500 GWh de batteries lithium-ion seront nécessaires chaque année pour répondre à la demande générée par plus de 10 millions de véhicules particuliers neufs vendus chaque année en Europe. L'objectif du projet de recherche et développement DRYBAT est de démontrer pour la première fois une technologie compétitive de revêtement d'électrodes sèches sans solvant pour les batteries lithium-ion avec cathodes au lithium-fer-phosphate, y compris l'intégration dans des prototypes de cellules souples et le développement d'équipements de fabrication permettant de passer à une production annuelle de plusieurs GWh de cellules de batterie. Les batteries lithium-ion avec cathodes au lithium-fer-phosphate devraient dominer le marché des véhicules électriques particuliers, réduisant ainsi la dépendance au cobalt et au nickel et offrant une capacité de charge supérieure, une longue durée de vie, un prix abordable, une durabilité et une non-toxicité. Le revêtement d'électrodes à sec réduit l'empreinte environnementale et le coût de fabrication des cellules de batterie lithium-ion en éliminant l'étape de séchage des électrodes, très gourmande en énergie, ainsi que les solvants organiques toxiques et inflammables, et offre une opportunité pour l'Europe de prendre le leadership technologique.