Lithium Ionen Batterien (Lilon) haben eine deutlich höhere Energiedichte im Vergleich zu anderen auf breiter Ebene eingesetzten elektrochemischen Speichersysteme (Blei, NiCd, NiMH). Lilon Batterien wurden bisher bevorzugt in mobilen Geräten eingesetzt. Durch verschiedene Anwendungen besteht heute der Bedarf nach Hochleistungsbatterien, die bisher in Lithium Ionen Technologie nicht zur Verfügung standen. Neue Antriebssysteme sollen im Fahrzeugbau eine signifikante Reduktion des Kraftstoffverbrauchs und nachfolgend auch der Emissionen bewirken. Diese so genannten Hybridfahrzeuge sind auf leistungsfähige Batterien angewiesen. Nur bei guter Leistungsunterstützung kann der Verbrennungsmotor verkleinert werden. Nur bei effizienter Rückspeisung von Bremsenergie wird ein maximaler Nutzen der Technologie möglich. Es sollte eine verbesserte Batterie für Hybridfahrzeuge entwickelt werden. Dafür wurde das Lithium Ionen System ausgewählt. Die Herstellung der Zellen gliedert sich in folgende Schritte: Trockenmischen der Aktivmaterialien und Binderpolymere, Extrusion der Elektrodenfolie, Lamination der Elektrode auf die Ableiterfolie, Herstellen des Zellwickels, Assemblieren der Zellen, Aktivieren der Zellen, Formation. Für den Batteriebau werden Zellen in serieller und paralleler Anordnung konfiguriert, die Zellen mit einem Batteriemanagementsystem (Schutzbeschaltung, thermisches und elektrisches Management) verschaltet. Materialkombination, Design und Prozesstechnologie wurden angepasst und optimiert. Die Zellen wurden entsprechend der temperaturabhängigen Belastbarkeit, Zyklisierbarkeit, Lebensdauer und Sicherheit charakterisiert. Es wurde eine 80S 288 V/2.1 kWh Lilon Batterie mit hoher Leistung verwirklicht. Anforderungen nach FreedomCAR (Spezifikation für Hybridfahrzeugbatterien) wurden erfüllt (z.B. 25 kW Pulsleistung und 300 Wh verfügbare Energie). Die maximale Pulsleistung betrug 1600 W/kg. Mehr als 300 k Hybridzyklen scheinen möglich. Die Arbeitstemperatur liegt von -30 Grad C bis 60 Grad C. Die Zellen werden in einer Kleinserie produziert. Der Batteriebau hat das Prototypenstadium erreicht. Es existiert ein Demonstrator als HEV Batterie. Kleinere Module (10S) stehen zur Bemusterung für Kunden zur Verfügung. Unabhängig von Hybridfahrzeuganwendungen kann die Technologie in allen Bereichen eingesetzt werden, wo hohe Leistung bei Kapazitäten größer 5 Ah benötigt wird. Die Skalierbarkeit des Prozesses ist gewährleistet.


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    Titel :

    Lithium-Ionen-Polymer-Batterien für Hybridfahrzeuge mit extrem niedrigem Kraftstoffverbrauch. Zukunftsinvestitionsprogramm ZIP 2001. Schlussbericht zum Verbundprojekt. Laufzeit des Vorhabens: 1.9.2001 bis 30.9.2004


    Weitere Titelangaben:

    Lithium ion polymer battery for hybrid electric vehicles with ultra low fuel consumption


    Beteiligte:

    Erscheinungsdatum :

    2004


    Format / Umfang :

    50 Seiten, 31 Bilder, 5 Tabellen, 36 Quellen


    Medientyp :

    Report


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch