Intelligente Polymerfolien mit integrierten Lichtwellenleitern zur verbesserten Zustandsüberwachung von prismatischen Lithium-Ionen-Batteriezellen

Das Hauptziel der Stöbich technology besteht darin, das thermische Durchgehen einer Zelle (thermal runaway) auf der untersten Ebene, d. h. auf Zellebene, zu beherrschen und eine Ausbreitung der Havarie zu verhindern. Dazu sollen verschiedene Schutzlösungen, wie Flamm- und Funkenschutzlagen und Zell-Zwischenlagen für den speziellen Anwendungsfall weiterentwickelt und integriert werden. Die Herausforderung besteht unter anderem darin, die Schutzlagen „EneX“ in die gleiche Folie wie die Faser-Bragg-Gitter zu integrieren und gemeinsam bereits bei der Zellproduktion in die Zelle zu verbauen.

Die Stöbich technology ist für die Realisierung des Sicherheitskonzeptes verantwortlich. Eine der Hauptaufgaben von Stöbich technology liegt darin, bereits auf Zellebene Schutzlösungen wie Flammschutzlagen oder Zellschutzlagen zu entwickeln und in die für das Projekt vorgesehene Zell- und Modulstruktur zu integrieren.

Der Arbeitsplan der Stöbich technology GmbH enthält die Zielsetzung, ein Ausbreiten eines thermischen Durchgehens, auch Propagation genannt, durch den Einsatz von geeigneten Zwischenlagen zu unterbinden und fernerhin für ein geeignetes Gesamtkonzept im Falle eines Batteriebrandes zu erarbeiten und zu testen.

Aufgrund der stetig wachsenden Stromgewinnung mithilfe erneuerbarer Energiequellen im privaten, industriellen und öffentlichen Sektor sowie des damit einhergehenden Anforderungsanstieges für das Stromnetz wird sich der Bedarf an Stromspeichern mit hohem Energieinhalt in Zukunft zur Entlastung der Netzinfrastruktur deutlich vergrößern. Dies betrifft vor allem Lithium-Ionen-Batteriespeicher, welche bei Anwendungen mit hohen Umladezahlen im Vergleich zu anderen Speicherarten Wirtschaftlichkeitsvorteile besitzen. Wegen der zukünftig zu erwartenden, höheren Präsenz und des damit verbundenen Gefahrenpotenzials werden die Vorschriften für den Einsatz von elektrochemischen Stromspeichern hinsichtlich der erweiterten Sicherheitssysteme deutlich verschärft; dies wird zunächst vor allem Privatanwendungen im stationären Bereich betreffen.

Die Firma Power Innovation Stromversorgungstechnik steht mit verschiedenen Endanwendern aus den Branchenbereichen Telekommunikation, Windenergie und Halbleiterindustrie in Verbindung und kann sich dadurch bei der Fertigung an konkreten Kundenvorstellungen orientieren, sodass bei einer zielgerechten Produktentwicklung ein erfolgsversprechender Absatzmarkt für sichere Stromspeichereinheiten entsteht. Die darin enthaltenen Technologien zur unmittelbaren Gefahrenabkehr im Falle einer Zellhavarie, was mit der Zellüberwachung durch die sensorintegrierte Polymerfolie in Redundanz steht, werden von der Firma Stöbich technology geliefert und können gemeinsam konsequent umgesetzt werden. Auf dem Gebiet der Batteriesicherheit wird dabei für Stöbich technology ein ganz neuer Absatzmarkt entstehen, der bereits zum gegenwärtigen Zeitpunkt mit der vorhandenen Unternehmensexpertise bedient werden kann.