Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

SEEDs – Intelligente Batterien mit zellinterner Sensorik

25.07.2017

Höhere Effizienz, größere Wirtschaftlichkeit sowie bestmögliche Versorgungssicherheit sind zentrale Aufgaben einer nachhaltigen Energieversorgung. Im gemeinsamen Projekt SEEDs bauen das Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB, das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS und das Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC eine einzigartige Forschungs- und Demonstrationsplattform für lokale, intelligente Energiesysteme auf, die verschiedene Technologien und Energieformen – Strom, Wärme, Kälte und Wasserstoff – in einem optimierten Gesamtsystem vereint. Ein Fokus liegt dabei auf erneuerbaren Energien.

Neben der Entwicklung, Umsetzung und Validierung der Demonstratoren bilden vier Themenfelder den Forschungsschwerpunkt im Projekt SEEDs: Gleichstrom-Netze und elektrische Speicher, Versorgungsnetzsimulatoren, Gas-Strom-Kopplung und Kältesysteme.


Kontinuierliche Elektrodenherstellung via hauseigener Rolle-zu-Rolle-Anlage im Reinraum.

Fraunhofer ISC

Mit über 20-jähriger Erfahrung im Bereich Material- und Komponentenentwicklung für elektrochemische Energiespeicher liefert das Fraunhofer ISC dafür nicht nur einen neuen Batterieprototypen, sondern auch das umfassende Know-how in Bezug auf Charakterisierung und Analyse von Speichermodulen und -systemen.

Bisher gibt es in der Forschung jedoch keine umfassenden Kenntnisse über den genauen Zusammenhang zwischen der Verspannung – also wie und mit welcher definierten Kraft die Elektroden in der Batteriezelle verspannt sind – und ihrer Lebensdauer.

Das Fraunhofer-FuE-Zentrum für Elektromobilität Bayern, Teil des Fraunhofer ISC, untersucht deshalb anhand von Demonstratorzellen, wie sich (evtl. inhomogene) Modulverspannungen, Druck, Temperatur und Elektrodenpotenzial auf die Lebensdauer und die Leistungsfähigkeit einer Batterie auswirken. Dafür entwickeln die Wissenschaftler »intelligente« Zellen, die diese Einflussfaktoren ortsaufgelöst zellintern während des Betriebs messen können.

Die Sensorik wird direkt in die Lithium-Ionen-Zellen integriert. Sie ermittelt kontinuierlich den Zustand des gesamten Zellverbunds in Hinblick auf Lade- und Alterungsverhalten und gibt Auskunft darüber, wie sich verschiedene Betriebsbedingungen auf die Zellen auswirken. Als Druckmesser werden Sensoren verwendet, die sich aufgrund ihrer geringen Bauhöhe ideal für den Einbau in Zellmodule eignen und durch Verformung Druck- oder Krafteinwirkung messen.

Zur Fertigung der intelligenten Zellen verfügt das Fraunhofer ISC über halbautomatisierte Fertigungsprozesse unter definierten Klimabedingungen. Die Elektroden werden vor Ort kontinuierlich per Rolle-zu-Rolle-Anlage im Reinraum beschichtet. Zum Vergleich werden Batteriemodule aus kommerziell erhältlichen Zellen aufgebaut und im tatsächlichen Betrieb getestet. Anschließend soll eine umfangreiche Post-Mortem-Analyse z. B. konstruktionsbedingte lokale Verspannungen identifizieren.

Aus den Resultaten der zellinternen Sensorikuntersuchung und der Post-Mortem-Analyse werden Handlungsempfehlungen für die Auslegung und Konstruktion von Zellen und Batteriesystemen entwickelt.

Das Projekt »SEEDs – Aufbruch in die industrielle Energiewende – Intelligente Nutzung von Energie in KMUs« wird vom Bayerischen Ministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie im Programm »Aufbruch Bayern« gefördert.

Weitere Informationen:

http://www.fzeb.fraunhofer.de

Marie-Luise Righi | Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife
25.04.2018 | Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

nachricht Netzspannung und Lastströme live und präzise im Blick
24.04.2018 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

Das Kleben der Zellverbinder von Hocheffizienz-Solarzellen im industriellen Maßstab ist laut dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Anlagenhersteller teamtechnik marktreif. Als Ergebnis des gemeinsamen Forschungsprojekts »KleVer« ist die Klebetechnologie inzwischen so weit ausgereift, dass sie als alternative Verschaltungstechnologie zum weit verbreiteten Weichlöten angewendet werden kann. Durch die im Vergleich zum Löten wesentlich niedrigeren Prozesstemperaturen können vor allem temperatursensitive Hocheffizienzzellen schonend und materialsparend verschaltet werden.

Dabei ist der Durchsatz in der industriellen Produktion nur geringfügig niedriger als beim Verlöten der Zellen. Die Zuverlässigkeit der Klebeverbindung wurde...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Im Focus: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

Fraunhofer eröffnet Community zur Entwicklung von Anwendungen und Technologien für die Industrie 4.0

23.04.2018 | Veranstaltungen

Mars Sample Return – Wann kommen die ersten Gesteinsproben vom Roten Planeten?

23.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neuer Impfstoff-Kandidat gegen Malaria erfolgreich in erster klinischer Studie untersucht

25.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Erkheimer Ökohaus-Pionier eröffnet neues Musterhaus „Heimat 4.0“

25.04.2018 | Architektur Bauwesen

Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

25.04.2018 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics