Die Fraunhofer-Gesellschaft (FhG) hat im Rahmen eines mehrstufigen Forschungsprojekts die Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle (FFB) gegründet, in welcher neuartige Batteriezellenkonzepte und -verfahren zu Forschungszwecken mit digitalisierten, flexiblen und modularen Fertigungsmethoden kombiniert werden sollen. Die FFB hat sich zum Ziel gesetzt, den Entwicklungsaufwand für die Großserienfertigung modernster Lithium-Ionen-Zellen zu reduzieren, die Risiken für Industriepartner bei der Überführung neuartiger Zellkonzepte und Fertigungstechnologien in die Serienfertigung zu mindern und die Markteintrittsbarrieren für neue Hersteller zu senken. Mittel- bis langfristig will die FFB dazu beitragen, die Verfügbarkeit von qualifiziertem Personal für die Batteriezellfertigung sicherzustellen. Das Fraunhofer FFB ist in zwei Fabriken unterteilt: die FFB PreFab, die sich auf die Technologieebenen 4–6 konzentriert, und die FFB Fab, deren Schwerpunkt auf den Technologieebenen 7 und 8 liegt.

Produktionshochlauf bei der FFB PreFab

Derzeit befindet sich die FFB PreFab im Prozess der Produktionshochfahrt. Die FFB PreFab plant den Einkauf von trocken assemblierten Lithium-Ionen-Batterien ohne flüssigen Elektrolyten, idealerweise aus einer einzigen Produktionscharge, die so identisch wie möglich mit den im FFB PreFab hergestellten Batterien im CT-Standardformat (High Power) sein sollten. Diese Batterien werden dann in der FFB PreFab mit flüssigem Elektrolyten befüllt und finalisiert. Sie sollen als Referenzpunkte mit quasi einheitlicher Qualität dienen, um die Produkte aus dem Hochlaufprozess des FFB PreFab und die dazugehörige Optimierungsexperimente der Finalisierung zu vergleichen.

Ziele des Leistungsverzeichnisses

Dieses Dokument beschreibt alle Anforderungen (F), Bewertungskriterien (B) und Anforderungspunkte (BP) für die Beschaffung von trocken assemblierten Lithium-Ionen-Batterien ohne flüssigen Elektrolyten.

Anforderungen (F) müssen erfüllt sein; deren Nichteinhaltung führt zum Ausschluss vom Ausschreibungsverfahren. Die Eignung eines Angebots wird anhand von Bewertungskriterien (B) beurteilt. Die Nichteinhaltung von einem Bewertungskriterium kann je nach den spezifischen Bewertungskriterium ebenfalls zum Ausschluss vom Ausschreibungsverfahren führen. Alle Anforderungen und Bewertungskriterien sind Teil der Auftragsvergabe. Bestellpositionen (BP) umfassen alle in Ihrem Angebot enthaltenen Bestellpositionen. BP werden weder hinsichtlich des Preises noch der technischen Eignung bewertet.

Alle Anforderungen, Bewertungskriterien und Bestellpositionen sind in der separat veröffentlichten Excel-Datei nach Kapiteln sortiert aufgeführt.

Tabelle1 : Beschreibung der Spezifikationsmerkmale


Abkürzung	Beschreibung
F	Anforderung, die erfüllt werden muss
B	Bewertungskriterium
BP	Bestellpositionen

Hinweis: Die in den Spezifikationen beschriebenen Anforderungen an die Einrichtung sind im gesamten Text einheitlich in der Form „muss“ formuliert, um eine einheitliche Terminologie zu gewährleisten, und geben keinen Hinweis auf die in den Tabellen mit „F“, „B“ und „BP“ gekennzeichneten Anforderungen.

Allgemeine Definitionen und Terminologie

Die folgende Tabelle erläutert wichtige Begriffe und Definitionen, wie sie in den Ausschreibungsunterlagen (LV) sowie in der separat veröffentlichten Excel-Datei und den technischen Zeichnungen verwendet werden.

Tabelle2 : Abkürzungsverzeichnis


Abkürzung	Beschreibung
FhG	Fraunhofer-Gesellschaft
FFB	Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle
Q1/2/…	Erstes/zweites/… Quartal
NP-Verhältnis	Verhältnis der Kapazität der Anode zur Kapazität der Kathode

Zeitplan

Bitte beachten Sie, dass die Auftragsvergabe voraussichtlich im 4. Quartal 2026 erfolgen wird und die Lieferung der ersten trockenen assemblierten Lithium-Ionen-Batterien ohne flüssigen Elektrolyten an die FFB PreFab für das 4. Quartal 2026 bis 1. Quartal 2027 geplant ist.

Spezifikationen für Trockenzellen

Tabelle 3: Technische Spezifikationen für trockenen assemblierten Lithium-Ionen-Batterien ohne flüssigen Elektrolyten


Nr.	F/B/BP	Beschreibung	Wert	Einheit
2.1 Geometrie der zusammengebauten trockenen Zelle ohne flüssigen Elektrolyten
2.1.1	F	Zelllänge mit Stromabnehmertabs	401,0 ± 1,0	mm
2.1.2	F	Zelllänge ohne Stromabnehmertabs	333,0 ± 1,0	mm
2.1.3	F	Zellbreite ohne Gastasche	128,0 ± 1,0	mm
2.1.4	F	Abstand zwischen der halben Breite des Zellstapelbereichs und der Längskante der Zelle	64,0 ± 1,0	mm
2.1.5	F	Abstand zwischen der halben Länge des Zellstapelbereichs und der Breitenkante der Zelle	166,5 ± 1,0	mm
2.1.6	F	Breite der umlaufenden Siegelnaht	≥ 7,0	mm
2.1.7	F	Zelldicke	10,0 ± 0,5	mm
2.1.8	F	Länge der Anoden-Stromabnehmertabs außerhalb des Pouchfolienbereichs	34 ± 1,0	mm
2.1.9	F	Länge der Kathoden-Stromabnehmertabs außerhalb des Pouchfolienbereichs	34 ± 1,0	mm
2.1.10	F	Breite der Anoden-Stromabnehmertabs	45,0 ± 1,0	mm
2.1.11	F	Breite der Kathoden-Stromabnehmertabs	45,0 ± 1,0	mm
2.1.12	F	Dicke der Kathoden-Stromabnehmertabs	0,6 ± 0,2	mm
2.1.13	F	Dicke der Anoden-Stromabnehmertabs	0,8 ± 0,2	mm
2.1.14	F	Die Gastasche der Zelle soll sich auf ihrer Längsseite befinden und die folgende Mindestbreite besitzen	≥ 5,0	cm
2.1.15	F	Die Gastasche der Zelle soll auch die folgende Maximalbreite besitzen	≤ 10,5	cm
2.1.16	F	Die genauen Maße der Gastasche werden nach der Auftragserteilung endgültig festgelegt.	[-]	[-]
2.1.17	F	Die angegebenen Toleranzen im Abschnitt "2.1 Geometrie der zusammengebauten trockenen Zelle ohne flüssigen Elektrolyten" beziehen sich auf den Zustand der Zellen nach ihrer Finalisierung, wo sie schon mit Elektrolyt befüllt, formiert, entgast, und die Gastaschen abgeschnitten, sowie die Schnittstellen versiegelt worden sind.	[-]	[-]
2.2 Details zum Zellstapel
2.2.1	F	Anzahl der Monozellen pro Zellstapel	33	Monozellen
2.2.2	F	Gesamtzahl der Anodensheets pro Zellstapel	34	Blätter
2.2.3	F	Gesamtzahl der Kathodensheets pro Zellstapel	33	Blätter
2.2.4	F	Alle Elektrodensheets müssen durch eine Lage an Separatormaterial vollflächig voneinander getrennt sein. Zudem soll das Separatormaterial über die Ränder aller Elektrodensheets jeweils hinüber ragen.	[-]	[-]
2.3 Geometrien der einzelnen Elektrodensheets
2.3.1	F	Länge des beschichteten Bereichs der Anodensheets	283,0 ± 0,3	mm
2.3.2	F	Breite des beschichteten Bereichs der Anodensheets	90,0 ± 0,3	mm
2.3.3	F	Die Länge des beschichteten Bereichs der Kathodensheets muss um 1 bis 3 % kleiner als die Länge des beschichteten Bereichs der Anodensheets sein. Die Gesamtlänge der Kathodensheets muss um 1 bis 3 % kleiner als die Gesamtlänge der Anodensheets sein. Die Breite des beschichteten Bereichs der Kathodensheets muss um 3 bis 6 % kleiner als die Breite des beschichteten Bereichs der Anodensheets sein. Die Gesamtbreite der Kathodensheets muss um 3 bis 6 % kleiner als die Gesamtbreite der Anodensheets sein. Die Toleranzen für die Kathodenabmessungen sollen den Toleranzen für die Anodenabmessungen oder besser entsprechen.	[-]	[-]
2.4 Details zur Anode
2.4.1	F	Aktivmaterial der Anode	Graphit	[-]
2.4.2	F	Flächenkapazität der Anode (einseitig)	2,49 ± 0,06	mAh/cm2
2.4.3	F	Dicke der Anoden-Stromkollektorfolie	14,0 ± 6,0	µm
2.5 Details zur Kathode
2.5.1	F	Aktivmaterial der Kathode	NCM811	[-]
2.5.2	F	Flächenkapazität der Kathode (einseitig)	2,22 ± 0,06	mAh/cm2
2.5.3	F	Dicke der Kathoden-Stromkollektorfolie	14,0 ± 6,0	µm
2.6 Details zum Separator
2.6.1	F	Separatordicke	14,0 ± 6,0	µm

Dienstleistungen und Lieferumfang

Tabelle 4: Zusätzliche Vertragsbedingungen


Nr.	F/B/BP	Beschreibung	Wert	Einheit
3.1 Bestell- und Lieferspezifikationen
3.1.1	F	Der Preis des Auftrags ist auf den folgenden maximalen Wert (netto) festgelegt:	300.000	Euro
3.1.2	F	Es muss die folgende Mindestanzahl an versiegelten Trockenbatteriezellen geliefert werden	500	Stück
3.1.3	F	Die bestellten Batteriezellen müssen so schnell wie möglich geliefert werden. Hierfür sollen die ersten 300 Zellen per Luftpost an die Fraunhofer FFB gesendet werden, sofern keine schnellere Alternative besteht.	[-]	[-]
3.1.4	B	Die bestellten Batteriezellen müssen so schnell wie möglich geliefert werden. Die Zeit bis zum Eingang der ersten 100 bestellten Batteriezellen beim Fraunhofer FFB nach Auftragserteilung wird wie folgt mit maximal 45 Punkten (100 %) bewertet:	[-]	[-]
3.1.4.1	B	Erhalt der ersten 100 bestellten Batteriezellen bis 70 Tage nach der Vergabe des Auftrags oder früher (100 % der Punkte)
3.1.4.2	B	Erhalt der ersten 100 bestellten Batteriezellen bis 77 Tage nach der Vergabe des Auftrags (90 % der Punkte)
3.1.4.3	B	Erhalt der ersten 100 bestellten Batteriezellen bis 84 Tage nach der Vergabe des Auftrags (80 % der Punkte)
3.1.4.4	B	Erhalt der ersten 100 bestellten Batteriezellen bis 93 Tage nach der Vergabe des Auftrags (60 % der Punkte)
3.1.4.5	B	Erhalt der ersten 100 bestellten Batteriezellen bis 100 Tage nach der Vergabe des Auftrags (40 % der Punkte)
3.1.4.6	B	Erhalt der ersten 100 bestellten Batteriezellen bis 140 Tage nach der Vergabe des Auftrags (10 % der Punkte)
3.1.5	B	Die bestellten Batteriezellen müssen so schnell wie möglich geliefert werden. Die Zeit bis zum Eingang der ersten 300 bestellten Batteriezellen beim Fraunhofer FFB nach Auftragserteilung wird wie folgt mit maximal 35 Punkten (100 %) bewertet:	[-]	[-]
3.1.5.1	B	Erhalt der ersten 300 bestellten Batteriezellen bis 70 Tage nach der Vergabe des Auftrags oder früher (100 % der Punkte)
3.1.5.2	B	Erhalt der ersten 300 bestellten Batteriezellen bis 77 Tage nach der Vergabe des Auftrags (90 % der Punkte)
3.1.5.3	B	Erhalt der ersten 300 bestellten Batteriezellen bis 84 Tage nach der Vergabe des Auftrags (80 % der Punkte)
3.1.5.4	B	Erhalt der ersten 300 bestellten Batteriezellen bis 93 Tage nach der Vergabe des Auftrags (60 % der Punkte)
3.1.5.5	B	Erhalt der ersten 300 bestellten Batteriezellen bis 100 Tage nach der Vergabe des Auftrags (40 % der Punkte)
3.1.5.6	B	Erhalt der ersten 300 bestellten Batteriezellen bis 140 Tage nach der Vergabe des Auftrags (10 % der Punkte)
3.1.6	B	Die bestellten Batteriezellen müssen so schnell wie möglich geliefert werden. Die Zeit bis zum Eingang aller bestellten Batteriezellen beim Fraunhofer FFB nach Auftragserteilung wird wie folgt mit maximal 20 Punkten (100 %) bewertet:	[-]	[-]
3.1.6.1	B	Erhalt aller bestellten Batteriezellen bis 100 Tage nach der Vergabe des Auftrags oder früher (100 % der Punkte)
3.1.6.2	B	Erhalt aller bestellten Batteriezellen bis 114 Tage nach der Vergabe des Auftrags (90 % der Punkte)
3.1.6.3	B	Erhalt aller bestellten Batteriezellen bis 128 Tage nach der Vergabe des Auftrags (80 % der Punkte)
3.1.6.4	B	Erhalt aller bestellten Batteriezellen bis 142 Tage nach der Vergabe des Auftrags (60 % der Punkte)
3.1.6.5	B	Erhalt aller bestellten Batteriezellen bis 156 Tage nach der Vergabe des Auftrags (40 % der Punkte)
3.1.6.6	B	Erhalt aller bestellten Batteriezellen bis 240 Tage nach der Vergabe des Auftrags (10 % der Punkte)
3.2 Festlegung der Spezifikationen für die Batteriezelle
3.2.1	F	Nach der Vergabe des Auftrags an ein Unternehmen werden Länge und Breite der beschichteten Fläche der Kathodenfolie, sowie Länge und Breite der gesamten Kathodenfolie innerhalb der bereits festgelegten Grenzen auf feste Werte festgelegt.	[-]	[-]
3.2.2	F	Nachdem der Auftrag an ein Unternehmen vergeben wurde, wird das NP-Verhältnis auf einen festen Wert innerhalb der bereits festgelegten Grenzen festgelegt.	[-]	[-]
3.2.3	F	Nachdem der Auftrag an ein Unternehmen vergeben wurde, werden die Details der Gastasche des Zelldesigns festgelegt.	[-]	[-]
3.2.4	F	Nachdem der Auftrag an ein Unternehmen vergeben wurde, wird das Material des Separators festgelegt. Das Separatormaterial muss gegenüber einem Elektrolyten bestehend aus Ethylencarbonat, Ethylmethylcarbonat, Lithiumhexafluorophosphat, und Vinylencarbonat, beständig sein.	[-]	[-]

Leistungsverzeichnis_PR1270372.docx

Einleitung