3-D-Drucker auf Basis der FDM-Technologie

Das Hauptziel des Projekts "Optimales Design für wiederaufladbare und recyclebare, alkalische Zn-MnO2-Batterien als flexibler Energiespeicher" (ORRCABATT) ist die Entwicklung einer wiederaufladbaren alkalischen Zn-MnO2-Batterie (ZMB) für stationäre Speicheranwendungen. Zu den Schlüsselzielen gehören die Materialauswahl basierend auf Nachhaltigkeit und Kosten, ein vertieftes Verständnis der physikalisch-chemischen Eigenschaften der Batterie, die Sicherstellung der Skalierbarkeit des Produktionsprozesses, die Implementierung der entwickelten Batterien in realen Anwendungsszenarien wie stationären Energiespeichern in Kombination mit Photovoltaik und ein starker Schwerpunkt auf Recycling und Kreislaufwirtschaft, um die Nachhaltigkeit des Batterie-produktionsprozesses zu gewährleisten. Eine zentrale Strategie für den Erfolg des Projekts dreht sich um den Einsatz von additiven Fertigungssystemen basierend auf 3D-Drucktechnologien, insbesondere Fused Deposition Modeling (FDM). Die Nutzung von FDM ist von entscheidender Bedeutung für: 1. Das schnelle Prototyping neuer Zellenkomponenten, das bei der Identifizierung potenzieller Herausforderungen während der Batterieentwicklung hilft. 2. Die Herstellung von Rahmen und anderen polymerbasierten Komponenten, die als Opfervorlagen für Montagen von fortschrittlichen selektiven Separator-Materialien verwendet werden. 3. Tests von optimalen Polymermaterialien, um sicherzustellen, dass sie hinsichtlich mechanischer und chemischer Beständigkeit zweckmäßig sind. 4. Sein großes Druckvolumen, das für die schnelle Skalierung von Batteriekomponenten, insbesondere mit Blick auf den Hauptdemonstrator des Projekts, unerlässlich ist. Die Integration der FDM 3D-Drucktechnologie wird entscheidend sein, um schnell durch die Prototyping- und Testphasen voranzukommen, wodurch es machbar wird, innerhalb des dreijährigen Projektzeitrahmens einen Technologie-Reifegrad (TRL) von 6 oder 7 zu erreichen. Dies wird auch sicherstellen, dass das Projekt auf Kurs bleibt, um seine ehrgeizigen Ziele innerhalb des festgelegten Zeitraums zu erfüllen.