Aktive und passive Maßnahmen für eigensichere Lithium-Ionen-Batterien

Qualitäts- und Sicherheitsstandards sind für die deutsche Automobilindustrie wesentliche Unterscheidungsmerkmale gegenüber der weltweiten Konkurrenz. Eine entscheidende Herausforderung der deutschen Industrie auf dem neuen Markt der Elektroautos ist es, dieses Kernmerkmal sicherzustellen. Dies gilt insbesondere für die in Elektroautos verwendete Lithium-Ionen-Batterie (LIB), die eine völlig neue Technologie im Fahrzeug darstellt.

Das Ziel des Forschungsprojekts SafeBatt ist die Erforschung von aktiven und passiven Maßnahmen an Batteriekomponenten zur Steigerung der Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien für Elektrofahrzeuge. Bis 2015 erforschen und entwickeln 15 führende Projektpartner aus Industrie und Wissenschaft neuartige Werkstoffe, Modelle, Testmethoden, Sensoren und Auswerteelektronik, um Sicherheit und Zuverlässigkeit von Lithium-Ionenbatterien im Automobilbereich signifikant zu erhöhen.

Die Bundesregierung hat in ihrem Regierungsprogramm vom 18. Mai 2011 besonders relevante Themenfelder der Elektromobilität identifiziert und als Leuchttürme benannt. Innerhalb dieser Leuchttürme werden besonders herausragende Projekte der jeweiligen Themenfelder gebündelt. SafeBatt ist eines von zwei Projekten innerhalb des Leuchtturms „Energiesysteme und Energiespeicherung“.

Die Wahl zu einem Leuchtturmprojekt der Elektromobilität ist ein „Gütesiegel“ für besonders wichtige Innovationen, die einen bedeutenden Beitrag zum technologischen Fortschritt oder der Kostensenkung in der Elektromobilität leisten.

Das übergeordnete Ziel von SafeBatt ist die Gewährleistung des sicheren Betriebs von Lithium-Ionen-Batterien für Elektrofahrzeuge über die gesamte Batterielebensdauer, im Normalbetrieb, in Extremsituationen und bei Unfällen - und das bei minimalem Einfluss auf andere Batterieparameter, wie Kosten, Reichweite, spezifischer Enerieinhalt, Temperatur-Bereich etc.

Aus diesem übergeordneten Ziel des Projektes ergeben sich folgende Forschungsschwerpunkte:

• Die Erarbeitung eines Kompendiums von Sicherheitstests auf Zell- und Modulebene.

• Eine evolutionäre Optimierungen der Zellchemie von Lithium-Ionen-Batterien, insbesondere des Elektrolyten.

• Die Erarbeitung von sicherheitsrelevanten Parametern, welche die Sicherheitseigenschaften von Lithium-Ionen-Batterien charakterisieren, sowie ein mathematisches Modell, das diesen Zusammenhang quantitativ und vorhersagbar beschreibt.

• Die Erforschung und Entwicklung neuartiger Sensoren zur Messung dieser Parameter.

• Die Entwicklung eines Digitalen Batteriemodul- bzw. Zellpasses als Synopsis der zeitlichen Entwicklung der sicherheitskritsichen Zell-/Modulparameter in Form einer digitalen Batteriehistorie.

Quelle: https://e2sg.greendisk.ch/public/page/SafeBatt/Default.aspx (jüngster Zugriff: 25.05.2016)