Lithium-Ionen-Batterien kommen in immer mehr Geräten zum Einsatz und sind folglich vielen Umwelteinflüssen ausgesetzt. Die Zellen müssen in einem bestimmten Temperaturbereich gehalten werden, um eine lange Lebensdauer zu gewährleisten. Im Projekt InnoTherMaBatt soll das durch die Entwicklung innovativer Methoden zur Temperierung von Batteriemodulen erreicht werden.
Für zukunftsfähige Batteriemodule ist ein innovatives thermisches Management zwingend erforderlich, da die energetische Effizienz und die Lebensdauer der Batterien entscheidend von der Betriebstemperatur der Zellen abhängen. In dem Projekt InnoTherMaBatt sollen deshalb Batteriemodule thermisch optimiert werden.
rechts: Prüfstand zur Untersuchung des Alterungsverhaltens einzelner Zellen (Quelle: BMZ Group, David Oeser)
Dazu werden unterschiedliche Lösungsansätze untersucht, die eine Steigerung der elektrischen und thermischen Effizienz von Batterien ermöglichen. Der Einsatz innovativer und adaptiver Materialien und Systeme – beispielsweise schaltbare Wärmedämmungen oder Latentwärmespeichermaterialien – soll zusammen mit aktiven Temperiersystemen für Batteriemodule systematisch für unterschiedliche Randbedingungen untersucht und optimiert werden. Zunächst geht es darum, die thermischen Eigenschaften einzelner Zellen systematisch bei unterschiedlichen Randbedingungen zu charakterisieren. Zu diesem Zweck werden deren Bestandteile einzeln charakterisiert und auf dieser Basis Modelle erstellt, mit denen das thermische Verhalten von Batteriezellen vorhergesagt werden kann. Darauf aufbauend sollen Vorhersagemodel-le für ganze Batteriemodule entwickelt werden, an denen unterschiedliche Ansätze für das thermische Management untersucht werden können.
Die Ergebnisse aus diesen Untersuchungen sollen in einem Baukasten für das thermische Management gebündelt werden. In Laborversuchen werden die aussichtsreichsten Entwicklungen experimentell überprüft und validiert.
