InnoBatt: Eine Batterie vom Material bis zum System neu denken

Die vielseitigen Aspekte der Wertschöpfungskette bei der Forschung an neuen Batteriekonzepten, angefangen von der Zellchemie über das Zellkonzept, die anwendungsspezifische Modul- und Systementwicklung inkl. Überwachung und Sicherheit, das Anwendungsszenario bis hin zu Fragen des Recyclings und Wiederverwendbarkeit von Komponenten sind möglichst früh in der Entwicklung zu adressieren. Neuartige technologische Konzepte müssen in den Entwicklungsprozess einfließen, um deutlich schneller zu anwendungstauglichen Lösungen zu gelangen. Ziel ist, die hier am Beispiel eines Aluminium-Ionen-Batteriesystems (AiB) gewonnenen Erkenntnisse auch für etablierte Anwendungskonzepte übertragbar zu gestalten, um auch hier einen Qualitätssprung zu ermöglichen. Die Arbeiten des EST fokussieren zum einen die elektrochemische-thermische Charakterisierung von AiBZellen, wobei die Übertragbarkeit etablierter Methoden überprüft und das Upscaling von Labor- zu industriell relevanten Zellgrößen untersucht werden muss. Zum anderen ist die Entwicklung eines ressourcenschonenden und gut recyclefähigen Batteriesystems mit innovativer Sensortechnologien und drahtloser Kommunikation voranzutreiben. Dabei sollen neuartige Ansätze der Batteriesystemarchitektur in einem Demonstratorsystem untersucht und validiert werden. Die Ziele des Teilprojekts ist die möglichst umfassende Charakterisierung der AiB-Technologie, um hieraus ein Modulkonzept zu erarbeiten. Die Charakterisierung ist erforderlich, da zum Zeitpunkt des Antrags keine Arbeiten bekannt sind, die die Verlustmechanismen von AiB ausreichend beschreiben, so dass ein thermisches Modell für eine Pouchzelle erstellt werden kann. Das zu erarbeitende Modulkonzept soll ferner eine möglichst energieeffiziente Demontage berücksichtigen, sodass zum End-of-Life eine Wieder- oder Weiterverwertung umgesetzt werden kann.