Leistungsfähige Akkumulatoren sind die Schlüsselkomponente zum Beispiel mobiler elektrisch betriebener Anwendungen und stellen nicht nur in diesen Anwendungen oftmals den am schwierigsten zu beherrschenden Systembestandteil dar. Insbesondere die im höheren Leistungsbereich geforderten Auflagen an die Leistungsfähigkeit und Sicherheit der eingesetzten Systeme stellen hohe technische Anforderungen an die einzusetzenden Batteriesysteme.
Darüber hinaus fordert der Markt ein großes Energiespeichervermögen bei geringem Volumen, kleinem Gewicht und geringen Kosten.
Die heute favorisierten Lithium-Ionen-Systeme werden auch in der näheren Zukunft die zugrundeliegende Batteriechemie darstellen. Verbesserungen zum Beispiel der Energie- und Leistungsdichte, sowie der erreichbaren Zyklenzahlen, Kalenderlebensdauer und weiterer Parameter lassen sich neben Weiterentwicklungen im Materialbereich und in einer Verbesserung der Verarbeitung und Modifikationen der eingesetzten Materialien auch durch einen innovativen Aufbau des Batteriesystems mit der Verschaltung der einzelnen Zellen, ihrer Temperierung, der elektrischen Betriebsführung und vielem mehr erreichen.
Der Vortrag stellt wesentliche Ergebnisse der Material- und Systementwicklung im Schwerpunkt 3 der Fraunhofer Systemforschung Elektromobilität vor und zeigt gleichzeitig wichtige weitere Entwicklungsschritte auf.
Um das Verhalten der Batterie besser beschreiben zu können, wurde ein Alterungsmodell entwickelt, mit dessen Hilfe die atomaren und mikroskopischen Vorgänge, die in einer Batterie ablaufen, im Detail verstanden und nachgebildet werden sollen. So könnten sich zukünftig vielleicht sogar neue Systeme ohne großen Aufwand virtuell testen lassen.
Für Fahrzeuge ist der Energieinhalt der momentan verfügbaren Energiespeicher auf der Basis bekannter Lithium-Ionen-Systeme noch zu gering und die Reichweite beschränkt sich auf rund 150 km. Fraunhofer arbeitet hier zum Beispiel an Lithium-Batterien der nächsten Generation, wie den Lithium-Sauerstoff- und Lithium-Schwefel-Batterien, die bis zu sechs Mal mehr Energie speichern können im Vergleich zu heute eingesetzten Lithium-Ionen-Batterien. Probleme die bei diesen neuen Systemen noch gelöst werden müssen äußern sich zum Beispiel in einer noch zu geringen Zyklenstabilität, d.h. die Batterien lassen sich nur wenige hundert Male wieder aufladen.
Elektrodenmaterialien und Substrate aus Nanoröhrchen, -fasern oder -partikeln mit geeigneten Lithium-Ionen leitfähigen Beschichtungen sollen zu ausreichenden Zyklenzahlen führen, organische und brennbaren Flüssigkeiten als Elektrolyte sollen gegen polymere Gelelektrolyte oder keramikähnliche Werkstoffe ersetzt werden. Damit wird sowohl die Performance aber auch die Sicherheit der Materialien verbessert.
Aber nicht nur an der Frage geeigneter Batteriematerialien wird gearbeitet, sondern auch an der Optimierung des Batteriesystems, zum Beispiel an der Frage, wie die Zellen angeordnet werden, wie diese verbunden und überwacht werden.
Zur Temperierung der Zellen im Batteriesystem werden verschiedene Kühlkonzepte optimiert und erprobt und sowohl in numerischen Simulationen, als auch auf realen Prüfständen untersucht. Die elektrische Überwachung der Zellen übernimmt das Batteriemanagement, das für die Einhaltung der Betriebsparameter der Zellen verantwortlich ist und gleichzeitig Informationen zum Ladezustand, dem Alterungsverhalten und der Zuverlässigkeit des Batteriesystems zur Verfügung stellen muss. Fraunhofer hat hier entsprechende Hard- und Software entwickelt, die ein Monitoring auf Zellenebene und verschiedene Regelungsaufgaben zur Wahrung eines sicheren und zuverlässigen Betriebes der Batterien gewährleisten kann.
Der gesamte Vortrag zum Schwerpunkt 3 der Fraunhofer Systemforschung Elektromobilität ist am 1. KONGRESS-Tag, am 31.05. zu hören. Weiterführende Informationen zum KONGRESS-Programm am 31.05. + 01.06. sowie Unterlagen zur begleitenden Fachausstellung stehen unter:
www.forum-elektromobilitaet.de/... zur Verfügung.
Nach dem erfolgreichem Auftakt des ersten "KONGRESS" des Forum ElektroMobilität e.V., findet im Mai die zweite Fachveranstaltung mit begleitender Ausstellung im Berliner SpreePalais statt. Der "KONGRESS 2011" wird seinen Fokus dabei besonders auf Ergebnisse der Systemforschung Elektromobilität und innovative Batterietechnologien haben. Der KONGRESS richtet sich gezielt an Entscheider und Experten aus Wirtschaft und Wissenschaft. Insgesamt werden etwa 250 Teilnehmer erwartet sowie ein großes Medieninteresse, welches sich bereits heute abzeichnet.
Datum: 31. Mai + 1. Juni 2011 Ort: SpreePalais am Dom, Berlin
Für die Veranstaltung ist eine Anmeldung beim Forum ElektroMobilität e.V. erforderlich. Interessierte Unternehmen, die den KONGRESS 2011 aktiv mitgestalten möchten - im Bereich der Fachausstellung oder als Referent, nutzen bitte das Kontaktformular unter http://www.forum-elektromobilitaet.de. Sowohl die Teilnehmerzahl als auch die Ausstellungsflächen sind begrenzt.
Darüber hinaus fordert der Markt ein großes Energiespeichervermögen bei geringem Volumen, kleinem Gewicht und geringen Kosten.
Die heute favorisierten Lithium-Ionen-Systeme werden auch in der näheren Zukunft die zugrundeliegende Batteriechemie darstellen. Verbesserungen zum Beispiel der Energie- und Leistungsdichte, sowie der erreichbaren Zyklenzahlen, Kalenderlebensdauer und weiterer Parameter lassen sich neben Weiterentwicklungen im Materialbereich und in einer Verbesserung der Verarbeitung und Modifikationen der eingesetzten Materialien auch durch einen innovativen Aufbau des Batteriesystems mit der Verschaltung der einzelnen Zellen, ihrer Temperierung, der elektrischen Betriebsführung und vielem mehr erreichen.
Der Vortrag stellt wesentliche Ergebnisse der Material- und Systementwicklung im Schwerpunkt 3 der Fraunhofer Systemforschung Elektromobilität vor und zeigt gleichzeitig wichtige weitere Entwicklungsschritte auf.
Um das Verhalten der Batterie besser beschreiben zu können, wurde ein Alterungsmodell entwickelt, mit dessen Hilfe die atomaren und mikroskopischen Vorgänge, die in einer Batterie ablaufen, im Detail verstanden und nachgebildet werden sollen. So könnten sich zukünftig vielleicht sogar neue Systeme ohne großen Aufwand virtuell testen lassen.
Für Fahrzeuge ist der Energieinhalt der momentan verfügbaren Energiespeicher auf der Basis bekannter Lithium-Ionen-Systeme noch zu gering und die Reichweite beschränkt sich auf rund 150 km. Fraunhofer arbeitet hier zum Beispiel an Lithium-Batterien der nächsten Generation, wie den Lithium-Sauerstoff- und Lithium-Schwefel-Batterien, die bis zu sechs Mal mehr Energie speichern können im Vergleich zu heute eingesetzten Lithium-Ionen-Batterien. Probleme die bei diesen neuen Systemen noch gelöst werden müssen äußern sich zum Beispiel in einer noch zu geringen Zyklenstabilität, d.h. die Batterien lassen sich nur wenige hundert Male wieder aufladen.
Elektrodenmaterialien und Substrate aus Nanoröhrchen, -fasern oder -partikeln mit geeigneten Lithium-Ionen leitfähigen Beschichtungen sollen zu ausreichenden Zyklenzahlen führen, organische und brennbaren Flüssigkeiten als Elektrolyte sollen gegen polymere Gelelektrolyte oder keramikähnliche Werkstoffe ersetzt werden. Damit wird sowohl die Performance aber auch die Sicherheit der Materialien verbessert.
Aber nicht nur an der Frage geeigneter Batteriematerialien wird gearbeitet, sondern auch an der Optimierung des Batteriesystems, zum Beispiel an der Frage, wie die Zellen angeordnet werden, wie diese verbunden und überwacht werden.
Zur Temperierung der Zellen im Batteriesystem werden verschiedene Kühlkonzepte optimiert und erprobt und sowohl in numerischen Simulationen, als auch auf realen Prüfständen untersucht. Die elektrische Überwachung der Zellen übernimmt das Batteriemanagement, das für die Einhaltung der Betriebsparameter der Zellen verantwortlich ist und gleichzeitig Informationen zum Ladezustand, dem Alterungsverhalten und der Zuverlässigkeit des Batteriesystems zur Verfügung stellen muss. Fraunhofer hat hier entsprechende Hard- und Software entwickelt, die ein Monitoring auf Zellenebene und verschiedene Regelungsaufgaben zur Wahrung eines sicheren und zuverlässigen Betriebes der Batterien gewährleisten kann.
Der gesamte Vortrag zum Schwerpunkt 3 der Fraunhofer Systemforschung Elektromobilität ist am 1. KONGRESS-Tag, am 31.05. zu hören. Weiterführende Informationen zum KONGRESS-Programm am 31.05. + 01.06. sowie Unterlagen zur begleitenden Fachausstellung stehen unter:
www.forum-elektromobilitaet.de/... zur Verfügung.
Nach dem erfolgreichem Auftakt des ersten "KONGRESS" des Forum ElektroMobilität e.V., findet im Mai die zweite Fachveranstaltung mit begleitender Ausstellung im Berliner SpreePalais statt. Der "KONGRESS 2011" wird seinen Fokus dabei besonders auf Ergebnisse der Systemforschung Elektromobilität und innovative Batterietechnologien haben. Der KONGRESS richtet sich gezielt an Entscheider und Experten aus Wirtschaft und Wissenschaft. Insgesamt werden etwa 250 Teilnehmer erwartet sowie ein großes Medieninteresse, welches sich bereits heute abzeichnet.
Datum: 31. Mai + 1. Juni 2011 Ort: SpreePalais am Dom, Berlin
Für die Veranstaltung ist eine Anmeldung beim Forum ElektroMobilität e.V. erforderlich. Interessierte Unternehmen, die den KONGRESS 2011 aktiv mitgestalten möchten - im Bereich der Fachausstellung oder als Referent, nutzen bitte das Kontaktformular unter http://www.forum-elektromobilitaet.de. Sowohl die Teilnehmerzahl als auch die Ausstellungsflächen sind begrenzt.
