Die Lithium-Akkumulator-Technologie für kleine Zellen, jedoch nicht für Traktionsanwendungen war weitgehend ausgereift, die Produktion fest in fernöstlicher Hand. Als Elektrodenmaterialien wurden Graphit (Anode) und LiCoO2 (Kathode) verwendet, als Separatoren Polymermembranen. Kommerziell verfügbare Batteriemanagement-Systeme waren meist nur für wenige Zellen ausgelegt. Für höhere Leistungsklassen gabt es keine optimierten Lösungen, die Zellsymmetrierungen verwendeten meist Bypass-Widerstände, die höchst ineffizient arbeiten. Ein wesentliches Projektziel von HE-Li on war der Nachweis, dass die gesamte Wertschöpfungskette zu einer Traktionsbatterie für Elektrofahrzeuge ("High Energy Batterie ") in Deutschland darstellbar ist. Dies sollte mittels neu entwickelter Materialien (Anode, Kathode, Separator) geschehen. Hierzu sollten sowohl bekannte Ansätze weiterentwickelt (Gen 3.1) als auch innovative Konzepte verfolgt (Gen 3.2) werden. Abschließend sollten ausgewählte Materialien in Zellen kombiniert werden (Gen 3.3). Mit den Zellen der Gen 3.1 sollte ein sicheres Batteriesystem mit einer innovativen Zellkühlung und einem Batteriemanagement-System entwickelt und auf gebaut werden. Module mit Zellen der Gen. 3.1 und Zellen der Gen. 3.2 sollten Sicherheitstechnisch beurteilt werden. Das FHG-ISIT übernahm als Schnittstelle zwischen den Materialherstellern, dem Zellhersteller und den Zellanwendern die Aufgabe, mit den zur Verfügung gestellten Materialien Zellen zu entwickeln, welche den Vorgaben der Anwender entsprechen. Das Fraunhofer IIS entwickelte ein Batteriemanagement-System für mehrzellige Batteriesysteme, während das FhG-ICT für den Aufbau des Batteriesystems ohne Elektronik und die Sicherheitstests verantwortlich war. Es wurden die Materialien für die Gen 3.1 und Gen 3.2 in anwendungsnahen Vollzellen qualifiziert und für den Aufbau einer Serie von Batteriezellen der Gen 3.1 ausgewählt. Durch Kombination der entwickelten Materialien in Zellen der Gen 3.3 konnte die Tragfähigkeit der Materialentwicklung in Deutschland dargestellt werden. Im Projekt wurden mehrere Forschungsergebnisse in Form von Hardware, Software und Algorithmen erzielt. Neben der Entwicklung, Fertigung und Inbetriebnahme eines vollständigen Batteriemanagement-Systems mit unterschiedlichen Funktionen für automotive Batteriesysteme wurden Verfahren und Elektronik zur Messung des Impedanzspektrums von Batterien untersucht und entwickelt. Es wurden Untersuchungsmethoden zur thermischen Charakterisierung von Zellen entwickelt; die Durchführung von Sicherheitstests am ICT etabliert; thermische Simulationen zu r Batteriekühlung entwickelt; Fort Schritte in der Aufbau- und Verbindungstechnik von Li-Ionen-Batterien erzielt. Das Projekt HE-Lion fügt sich aus gezeichnet in die Fraunhofer-Gesamt-Strategie ein, die Ziele des Generationenprojektes "Energiewende" in Deutschland zu unterstützen und damit Entwicklungsaktivitäten auf dem Energiesektor voranzutreiben. Die im Rahmen von HE-Lion gesammelten Kenntnisse werden aus diesen Gründen von hohem Nutzen für die zukünftigen Projektaktivitäten nicht nur der FHG sein.


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    Titel :

    HE-Lion. Hochenergie - Lithiumionenbatterien für die Zukunft. Abschlussbericht. Vorhabenslaufzeit: 01.02.2009 - 30.04.2013


    Beteiligte:
    Mörtel, Reinhard (Autor:in) / Spes, Peter (Autor:in) / Kisterer, Andreas (Autor:in) / Dubs, Eduard (Autor:in) / Benke, Juri (Autor:in) / Babel, Philipp (Autor:in) / Berger, Thomas (Autor:in) / Börmer, Daniel (Autor:in) / Frohberg, Jens (Autor:in) / Krampfert, Matthias (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2013


    Format / Umfang :

    196 Seiten, Bilder, Tabellen, 3 Quellen


    Medientyp :

    Report


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch