Ökologisch und ökonomisch hergestellte Lithium-Ionen-Batterien für „Batterie 2020“

Ziel von Varta Storage ist die Erforschung des Second-Life-Konzepts in stationären Anwendungen. Eine Herausforderung stellt dabei die Optimierung der Performancefähigkeit der Zelle dar, die aufgrund ihrer Zweitnutzung sehr zyklenfest und langlebig sein muss. Auch die Prozesskette, die von der Entnahme der Zellen aus dem Automobil bis zur Integration in stationäre Speichersysteme reicht, ist bisher nicht umgehend erforscht und stellt daher einen Forschungsaspekt dar.

Weiterhin zielen die Arbeiten von Varta Storage auf die optimierte Systemintegration und den Test der großformatigen Automotive-Zellen unter realitätsnahen Bedingungen. Schließlich sind nicht nur technische sondern auch wirtschaftliche Aspekte zu betrachten, um die Tauglichkeit der Zellen sowie das Second-Life Konzept zu evaluieren.

Zu Beginn des Projektes werden die Anforderungen an stationäre Batterien beschrieben und eine Spezifikation der Zelle abgeleitet. Die Zelle muss dabei so konzipiert sein, dass sowohl ein Einsatz in Automotive-Anwendungen als auch in den sich anschließenden stationären Second-Life-Anwendungen möglich ist. Zu Validierungszwecken führt Varta Storage unabhängige Performance- und Life Time-Tests durch und spezifiziert Sicherheitstests.

Weiterhin untersucht Varta Storage den notwendigen Refabrikationsprozess, der von der Entnahme der Zellen aus dem Automobil bis zur Integration in stationäre Speichersysteme reicht. Im Zuge dessen gilt es die notwendigen Prozesse, wie eine effiziente Zustandsbestimmung sowie eine Sortierung der Zellen, zu untersuchen.

Die PHEV1- und PHEV2-Projektzellen werden von Varta Storage zu Modulen assembliert und in vorhandene Systeme integriert. Neben mechanischen Anpassungen werden auch das BMS sowie die Steuerung des Systems an die Projektzellen und die Second-Life-Anwendung angepasst.

Im Anschluss erfolgen der Test und die Validierung der Zellen auf realer Systemebene. Hierzu werden von Varta Storage geeignete Testpläne erstellt und abgeprüft. Ein Vergleich zu bestehenden Systemen ermöglicht dabei ein Benchmarking. Abschließend steht die industrielle Bewertung der Projektergebnisse im Fokus. Nicht nur technische Aspekte, sondern vor allem auch die Wirtschaftlichkeit des Second-Life-Konzeptes finden hierbei Beachtung.

Als industrieller Projektpartner stellt die Varta Storage GmbH das Bindeglied zwischen innovativer Forschung und konsumentennaher Anwendung dar. Das Verbundprojekt Oekobat-2020 eröffnet dabei die Möglichkeiten zur Weiterentwicklung von derzeitigen Systemen und ermöglicht den Einsatz von großformatigen Automotive-Zellen im stationären Umfeld, gerade auch als Second-Life-Anwendung. Dadurch kann der Ausnutzungsgrad der Zellen erhöht werden.

Durch Anwendung des Second-Life-Konzeptes ist zudem mit einer Reduzierung der Systemkosten zu rechnen, was die Wirtschaftlichkeit von Energiespeichern verbessert und deren Vermarktung weiter vorantreibt. Bei Projekterfolg plant Varta Storage daher die Erkenntnisse aus dem Projekt in Serienprodukte einzubringen.