Das Projekt "HiPoLiT - Schnellladefähige Lithium-Energiespeicher mit verbesserter Energiedichte für den Einsatz in modularen Unterstützungs- und Antriebskonzepten^HiPoLiT - Schnellladefähige Lithium-Energiespeicher mit verbesserter Energiedichte für den Einsatz in modularen Unterstützungs- und Antriebskonzepten^HiPoLiT - Schnellladefähige Lithium-Energiespeicher mit verbesserter Energiedichte für den Einsatz in modularen Unterstützungs- und Antriebskonzepten, HiPoLiT - Schnellladefähige Lithium-Energiespeicher mit verbesserter Energiedichte für den Einsatz in modularen Unterstützungs- und Antriebskonzepten" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Liacon GmbH.Es werden für zwei spezielle mobile Anwendungen Zellen mit definierten Eigenschaften entwickelt und in einer Kleinserie hergestellt. Die Arbeiten werden mit der Systemspezifikation beginnen. Es werden Parameter wie die Zellchemie (genau spezifiziertes LTO und Kathodenmaterial), Zellgröße und -format der Referenzzelle und Kleinserienzelle sowie Design der Zelle festgelegt. Für die Elektrolytbefüllung der Kleineserienzellen wird eine Glove-Box mit speziellen Einbauten benötigt. Diese muss eine Vakuumvorrichtung und eine Siegeleinheit beinhalten. Nach der Festlegung der Zellchemie und der Bereitstellung der Aktivmaterialien kann in einem ersten Schritt der Einfluss von spezielle behandelten Ableiterfolien auf die Zellperfomance (Innenwiderstand, Rate, Stabilität) untersucht werden, Hierfür werden standardmäßig erhältliche Folien verwendet die eine Aktivierung der Oberfläche entweder durch Beschichtung mit Primer oder durch besondere strukturelle Behandlung ausweisen. Weitere Zellkomponenten wie Separator und Elektrolyt werden beschafft und/oder auf ihre Kompatibilität und Performance hin getestet. Diese Untersuchungen werden mit den parallel ablaufenden Untersuchungen der Partner zusammengeführt und münden im nächsten Schritt in dem optimierten Vollzelldesign. Dieses wird durch die Liacon auf ihre Fertigungskompatibilität hin geprüft. Die von den Partnern festgelegten und erprobten Parameter für die Fertigung der Anoden und Kathodenfolie werden auf das Maß einer Kleinserienfertigung skaliert. Außerdem werden die entsprechenden Zellen aus diesen Folien sowie dem zur Verfügung gestellten Separator gefertigt und mit dem ausgewählten Elektrolyt in der aufgebauten Glove-Box befüllt. Anschließend werden die Zellen formiert, gealtert, abgesaugt und endgesiegelt. Die so entstandenen Zellen werden den Partnern zur Weiterverarbeitung zur Verfügung gestellt.
Das Projekt "HiPoLiT - Schnellladefähige Lithium-Energiespeicher mit verbesserter Energiedichte für den Einsatz in modularen Unterstützungs- und Antriebskonzepten^HiPoLiT - Schnellladefähige Lithium-Energiespeicher mit verbesserter Energiedichte für den Einsatz in modularen Unterstützungs- und Antriebskonzepten, HiPoLiT - Schnellladefähige Lithium-Energiespeicher mit verbesserter Energiedichte für den Einsatz in modularen Unterstützungs- und Antriebskonzepten" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: BMZ Batterien-Montage-Zentrum GmbH.Das zentrale Ziel des HiPoLiT Projektes ist die Erarbeitung, der Aufbau und die Erprobung von Demonstratoren für praxisgerechte, energiedichteoptimierte Lithiumbatterien auf Lithiumtitanoxid (LTO)-Basis. Diese sollen auch bei niedrigen Temperaturen extrem schnellladefähig sein und durch Kombination mit Hochvoltkathoden mit verbesserter Eigensicherheit und Langzeitstabilität auch bei Zyklusprozessen eine gefahrlose Aufladung von Fahrzeugen innerhalb weniger Minuten erlauben. Die Erprobung soll die Batterievorteile praxisnah in attraktiven Erstanwendungen der Elektro-Staplertechnik und der Elektro-Bootsantriebe verifizieren. BMZ bringt in den Verbund das Know-How zur Integration von Zellen in eine Gesamtbatterien und erarbeitet im Rahmen ihrer Projektaufgaben Systemintegrationslösungen, die an die neue Zellchemie, Zellgeometrie und Zelleigenschaften optimal angepasst sind. BMZ erstellt in diesem AP Batterien mit optimierter Energiedichte auf der Systemebene. Die Demonstratorgeometrie und relevante Eckdaten (Gewicht, Spannung, Kapazität, Lade- und Entlade-leistung) werden von den Endanwendern Linde und Torqeedo vorgegeben. Darauf basierend erstellt BMZ Konzepte für Batteriesysteme, die den speziellen Anforderungen des Projektes genügen. Dies umfasst unter anderem die intelligente Führung der Abwärme und Ausnutzung des reduzierten Zellwiderstandes. Neben den Besonderheiten der LTO-Zellchemie, die berücksichtigt werden müssen, entsteht eine besondere Herausforderung auch aus dem Pouch-Zellenformat und den damit verbundenen Problemen bei der Zellkontaktierung, was ein neues Zellhalter- und Kontaktierungsdesign erfordert. Zellen und Module werden in Analogietests geprüft, um ihre Eigenschaften im Einsatz zu ermitteln. Im letzten Schritt werden die zwei Demonstratoren aufgebaut.
Das Projekt "HiPoLiT - Schnellladefähige Lithium-Energiespeicher mit verbesserter Energiedichte für den Einsatz in modularen Unterstützungs- und Antriebskonzepten^HiPoLiT - Schnellladefähige Lithium-Energiespeicher mit verbesserter Energiedichte für den Einsatz in modularen Unterstützungs- und Antriebskonzepten^HiPoLiT - Schnellladefähige Lithium-Energiespeicher mit verbesserter Energiedichte für den Einsatz in modularen Unterstützungs- und Antriebskonzepten^HiPoLiT - Schnellladefähige Lithium-Energiespeicher mit verbesserter Energiedichte für den Einsatz in modularen Unterstützungs- und Antriebskonzepten^HiPoLiT - Schnellladefähige Lithium-Energiespeicher mit verbesserter Energiedichte für den Einsatz in modularen Unterstützungs- und Antriebskonzepten, HiPoLiT - Schnellladefähige Lithium-Energiespeicher mit verbesserter Energiedichte für den Einsatz in modularen Unterstützungs- und Antriebskonzepten" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie.Im Rahmen dieses Teilprojektes sollen die von den Projektpartnern erforschten und optimierten Batteriekomponenten zu Zellen mit besonderer Eignung für Anwendungen in der Elektromobilität und Logistikanwendungen verarbeitet werden. Das inhaltliche Ziel liegt in der Erforschung neuer Batteriekomponenten-kombinationen bestehend aus LTO Anoden, Hochvoltkathoden und innovativen hochvoltkompatiblen Elektrolyten, die mit neuartigen, leistungsstarken und thermomechanisch besonders stabilen Separatoren kombiniert werden. Weiterhin soll das Zelldesign für die Demonstratorzellen erstellt werden, anhand deren die Projektziele bei den Anwendern dargestellt werden sollen. In diesem Teilprojekt Nachdem zu Beginn des Projektes Referenzzellen aufgebaut wurden, wird Parallel zur Komponentenentwicklung der Konsortialpartner am ISIT die Integration der einzelnen Zellkomponenten untersucht, indem laufend Vollzellen mit dem jeweiligen Optimierungsstand der Zellkomponenten gebaut werden. Schließlich soll auf diese Art eine vollständige Integration aller neuen Komponenten (LTO-Anode, LMNO-Kathode, Separator, Elektrolyt) erfolgen. Die so erhaltenen Zellen werden in Hinblick auf die Projektziele charakterisiert. Zusätzlich werden weiterführende Messungen bezüglich Ladeverhalten, Zykelstabilietät und Gasentwicklung an der Zellen durchgeführt. Dieser Ablauf wird in diesem Teilprojekt für 2 Materialgenerationen durchlaufen. Zusätzlich umfasst das Teilprojekt noch die Mitarbeit am Zelldesign für die Demonstratorzellen und den Test der Demonstratorzellen bei verschiedenen Temperaturen.