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 beschäftigen wir uns mit optimierten 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

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

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

Klimakammern mit Schutzeinrichtungen

Isothermes Batterie-Kalorimeter

Hochgenauer Coulombmetrie-Teststand

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

Testeinrichtungen für DC-Anwendungen, z. B. für Leuchtmittel

Elektroniklabor für die Entwicklung von Batteriemanagementsystemen und Elektronik für PV-Kleinsysteme

Off-Grid-Labor: Test- und Prüfeinrichtungen für die Charakterisierung und Zertifizierung von PV-Batterie Kleinsystemen (Pico-PV-Systeme und Solar Home System Kits), Komponenten (z. B. Laderegler) und DC-versorgten Produkten

PV- Batterie-Dieselsysteme Teststand

Teststände zur Charakterisierung von thermischen Speichern im Temperaturbereich von -30 bis 550 °C

Monitoringsysteme zur energetischen Analyse von thermischen Speichern in der Anwendung

Testeinrichtung zur Vermessung von Speichern nach EN 12977-3