CellMap: How different parameters influence cost and performance of battery cells from material to the final cell

Asiatiske produsenter er i dag verdensledende innen store deler av den globale verdikjeden til batteri. Den europeiske satsingen innen batteri de senere årene har det siste året slitt i motbakke, men betydelig nedskalering av satsning, med Northvolts konkurs den største. I Norge satser flere materialprodusenter på å få en rolle i den globale batteriverdikjeden. Dette er blant annet bygget på en grønne energimiks og betydelige erfaring innen råvareforedling innen andre næringer. Som batterinasjon er Norge fortsatt ung, men satsingen innen batteri gjør at det nå bygges betydelig kompetanse i kampen for å bli en global aktør, der første steg er mot Europa. Kompetanseprosjektet CellMap’s oppgave er å styrke Norges voksende batterisektor ved å fremskynde utviklingen av relevante ferdigheter på nasjonalt nivå. Vi har nå begynt å produsere elektroder, med særlig fokus på slurry-blanding. Dette representerer et viktig skritt fremover i vår forståelse av produksjonsprosessen. Vi har også utarbeidet en plan for å digitalisere cellelinjen og håndtere dataene som genereres. Dette vil bidra til å optimalisere produksjonen og gjøre det lettere å integrere nye materialer og metoder. Slurry optimaliseringen er nå i en fase hvor vi benytter design-of-experiment i samarbeid med industripartnerne. Prosjektets PhD student (NTNU og IFE) er nå godt i gang med å lage elektroder og detaljerte målinger av tørkeprosessen. Pilotlinjeinfrastrukturen på IFE, en del av den nasjonale NABLA infrastrukturen, er en sentral del av aktiviteten. Her skalerer man fra labbenk, TRL3, til pilot-skala, TRL4-6. Dette er siste steg før fabrikktesting. Vår pågående innsats med elektrodeproduksjon og digitalisering vil bidra til å akselerere denne prosessen. Når vi bygger nye cellefabrikker og produksjonslinjer, vil vår grundige forståelse av hvert trinn i prosessen og hvordan den kan skaleres opp, spare avfall og akselerere integreringen av nye materialer. Våre nylige fremskritt innen elektrodeproduksjon og planer for digitalisering bringer oss nærmere dette målet, og styrker Norges posisjon i den globale batteriindustrien.

Today’s battery industry is dominated by Asia-based companies, already delivering batteries in large volumes and at low cost. However, several European and Norwegian initiatives have recently emerged to provide alternative supply, aiming to establish European energy independence. Modern Norwegian industry aims to capitalize on the advantage of clean, environmentally friendly electricity. Battery production in Norway has the scope to deliver cells and materials with a considerably lower CO2 footprint compared to competitors. Practical competence in Norway, however, still lags behind countries with existing battery industries. The goal of CellMap is to strengthen the position of the emerging Norwegian battery industry by accelerating the growth of the required competences at national level. Specifically, we will use the National Advanced Battery Laboratory (NABALA) cell pilot line infrastructure to map every stage of the cell production process. This will increase the rate at which we can transfer materials, knowledge and methods from the laboratory bench to the factory, bringing industrial processes up to optimal yield faster—one of the key factors determining success or failure for a production-based business. Clear understanding of all the stages of cell production and how they can be scaled-up will reduce the scrap rate when new cell factories and production lines are built and accelerate integration of new materials into existing production processes.