Neuartige Materialien und innovative Produktions­verfahren für die Batterietechnologie

Zentrum für Energiespeichertechnologien und -systeme

Das Fraunhofer ISE setzt im »Zentrum für Energiespeichertechnologien und -systeme « die beiden Schwerpunkte Baterrietechnologien und thermische Speichertechnologien.  

Auf Seiten der Baterietechnologien arbeiten wir mit neuartigen Materialien und an innovativen Produktionsverfahren für Batteriezellen und beschäftigen uns mit neuen Ansätzen für die Batteriesystemtechnik – von der Zelle über das Modul bis zum Batteriespeicher inklusive Batteriemanagement und thermischem Management. Wir optimieren Verfahren zur Ladezustands- und Alterungsbestimmung sowie zur Lebensdauervorhersage. Zudem beschäftigen wir uns mit optimierten Lade- und Betriebsführungsstrategien sowie Batteriesystemprototypen für verschiedenste Anwendungsgebiete. Zu unseren Tätigkeiten gehören auch Modellierung und Simulation von Batterien. Dabei arbeiten wir mit elektrischen, elektrochemischen und thermischen Modellen auf Material-, Zell- und Systemebene. Wir führen umfassende Tests und Prüfungen von Batterien durch, darunter Performance- und Alterungsuntersuchungen (kalendarisch, zyklisch), thermische Untersuchungen, Abuse-Tests sowie Post-Mortem-Analysen. Wir verfügen darüber hinaus über die Kompetenzen, um verschiedene PV-Speichersysteme, wie Pico-PV-Systeme,  Solar Home Systeme, PV-Hybridsysteme, netzgekoppelte PV-Batteriespeicher und Speichersystemkomponenten (Laderegler, Energiemanagementsysteme, etc.) zu testen und zu prüfen.   

Auf Seiten der thermischen Speichertechnologien entwickeln wir neue hocheffiziente Speichermaterialien auf Basis von klassischen sensiblen Speichermaterialien, Latentwärmespeicher- und Sorptionsmaterialien. Wir untersuchen diese Speichermaterialien hinsichtlich ihres Verhaltens im Speichersystem und führen hierfür Leistungsprüfungen unter Anwendungsbedingungen durch. Hierfür stehen verschiedene Teststände und Testeinrichtungen zur Verfügung, mit denen wir Charakterisierungen von Speichersystemen im Temperaturbereich von -30° C bis 550° C durchführen. Mittels Messkampagnen an bestehenden thermischen Anlagen in Gebäuden, Industrie und Gewerbe analysieren wir detailliert die Energieströme um die optimale energetische und wirtschaftliche Einbindung von thermischen Speichern zu evaluieren. Zur Analyse nutzen wir auch Systemsimulationen, mit denen wir nicht nur die für ein gegebenes System am besten geeignete Speichertechnologie evaluieren sondern auch die Betriebsstrategien der Systeme bei der Einbindung von thermischen Speichern optimieren.

 

Technische Ausstattung

Lab Battery Materials

Basisprozesskette zur Herstellung und Verarbeitung von Materialien für Batteriezellen

Testkreise für die Zyklisierung von kleinen Batteriezellen und Messsysteme für die elektrochemische Charakterisierung von neuen Batteriechemien


Lab Batteries

Batterietestkreise von der Zelle bis zum System mit 250 kW (1000 V, 600 A)

Klimakammern mit Schutzeinrichtungen

Isothermes Batterie-Kaloriemeter

Hochgenauer Coulombmetrie-Teststand

Teststände für komplette PV-Heimspeichersysteme bis 15 kW (Hardware-in-the-loop)

Entwicklung von Batteriemanagementsystemen und Elektronik für PV-Kleinsysteme


Lab Lighting and DC Appliances

Test- und Prüfeinrichtungen für die Charakterisierung und Zertifizierung von Solarleuchten, Leuchtmitteln, PV-Batteriesystemkomponenten (z. B. Laderegler nach IEC 62509) und DC versorgten Produkten (z. B. TVs)


Lab Storage Systems and Off-Grid Systems

Test und Prüfeinrichtungen für die Charakterisierung und Zertifizierung von PV-Batteriesystemen (PICO-PV-Systeme nach IEC-TS 62257-9-5 und Solar Home System Kits)

Test und Prüfeinrichtungen für die Charakterisierung von PV- Batterie Speichersystemen, sowie PV - Diesel Hybridsystemen mit und ohne Batterieunterstützung


Lab Thermal Characterization

Testeinrichtung zur Vermessung von thermischen Speichern nach EN 12977-3

Messgeräte zur Charakterisierung von Speichermaterialien hinsichtlich ihrer Speicherkapazität, Wärmeleitung, Dichte und Viskosität

Test- und Prüfstände zur Charakterisierung von thermischen Speichern im Temperaturbereich von -30° C bis 550° C

Monitoringsysteme zur energetischen Analyse von thermischen Speichern in der Anwendung

Mehr zu unseren Labs:

Lab Batteries

Prüfung von Batteriezellen und Modulen sowie kompletten Batteriespeichersystemen

Lab Lighting and DC Appliances

Test, Prüfung und Zertifizierung für Leuchtmittel, Beleuchtungssysteme und gleichstromversorgte (DC) Verbraucher