Batterietechnologie

Von neuartigen Materialien und Produktionstechnologien für Batteriezellen über den Batteriesystemaufbau bis hin zur Integration – das Fraunhofer ISE beschäftigt sich mit vielfältigen Fragestellungen der Batterietechnologie.

Neuartige Materialien und innovative Produktions­verfahren für die Batterietechnologie

Zentrum für Energiespeichertechnologien und -systeme

Das Fraunhofer ISE setzt im »Zentrum für Energiespeichertechnologien und -systeme« einen besonderen Schwerpunkt auf die Batterietechnologie. So 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 entwickeln wir optimierte Lade- und Betriebsführungsstrategien sowie Batteriesystemprototypen für verschiedenste Anwendungsgebiete.

Zu unseren Tätigkeiten gehören auch die 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.   

Wir beschäftigen uns mit der umfassenden Qualitätssicherung elektrischer und thermischer Speichersysteme. Die hierfür eingesetzten Methoden reichen von der simulationsbasierten Systemauslegung und -optimierung über Systemtests im Labor und Feld bis hin zum Anlagenmonitoring. Im Bereich der thermischen Speicher umfasst dies sowohl Wärme- als auch Kältespeicher.

 

Technische Ausstattung

Lab Battery Materials

Basisprozesskette zur Herstellung und Charakterisierung von Batteriezellen (Knopfzellen und kleine Pouchzellen)

Basisprozesskette zur Herstellung von maßgenschneiderten Si/C-Materialien und Pasten für Si-basierte Anoden

Basisprozesskette zur Herstellung sulfidischer Materialien, deren Weiterverarbeitung zu Batteriezellen und Charakterisierung

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

Chemielabore einschließlich Gloveboxen für die verschiedenen Themengebiete

Pulververarbeitung / Slurry- sowie Pastenherstellung (Pulvermühle, Kalzinierungsofen, Dreiwalzenstuhl, Dispergierer)

Verschiedene Filmziehgeräte, Trockner


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 Lithium-Ionen-Batterien


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

Kontakt

Matthias Vetter

Contact Press / Media

Dr. Matthias Vetter

Batteriesysteme für stationäre und mobile Anwendungen

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5600

Daniel Biro

Contact Press / Media

Dr. Daniel Biro

Batteriezelltechnologie

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5246

Stephan Lux

Contact Press / Media

Stephan Lux

Lab Batteries

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5419

Norbert Pfanner

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Norbert Pfanner

Lab Lighting and DC Appliances

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5224

Stefan Gschwander

Contact Press / Media

Stefan Gschwander

Thermische Speicher für Gebäude

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5494

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