Das Projekt "Teilvorhaben: Definition und Umsetzung der Zellformierung und -alterung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Motorenwerke AG durchgeführt. Das Gesamtziel von ProLIZ ist die Entwicklung und Umsetzung wirtschaftlicher und industrienaher Produktionstechnik für Li-Ionen-Zellen von der beschichteten Elektrode bis zur fertigen Zelle. Auf Basis der im Projekt DeLIZ eingerichteten Forschungsinfrastruktur, sollen die verbleibenden Prozessschritte zur Herstellung funktionsfähiger und sicherer Li-Ionen-Zellen umgesetzt werden. Diese umfassen im Speziellen das Fügen der zellinternen Stromableiter, das Einhausen der Zellen, die Elektrolytbefüllung, die Versiegelung, die Formierung sowie die Alterung und den abschließenden Zelltest. Die BMW AG beteiligt sich im Projekt ProLIZ vornehmlich in den Bereichen Zellentwicklung, Formation und Zelltest. Dabei erarbeitet die BMW AG Anforderungen an Batteriezellen, die sich aus der Anwendung im Automobil ableiten, und unterstützt das Projekt durch die Auslegung einer Referenzzelle. Darüber hinaus dimensioniert die BMW AG die Testsysteme, die im Zuge des Projektes aufgebaut werden, und legt Testprotokolle fest, die zur Charakterisierung der Zellen dienen.
Das Projekt "Insider: Auf Anionen-Interkalation basierende Dual Ionen Energiespeicher" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK), IEK-1: Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren durchgeführt. Ziel des hier vorgeschlagenen Vorhabens Auf Anionen-Interkalation basierende Dual Ionen Energiespeicher (Akronym: INSIDER) ist die Entwicklung und der Aufbau eines innovativen Batteriesystems für spätere großtechnische Energiespeicherung. Dabei wird der Einsatz von günstigen und nachwachsenden Rohstoffen untersucht und die Skalierbarkeit der Verfahren und der Prozesstechnik erarbeitet werden. Der Fokus wird ebenfalls auf die Leistungs- und Energiedichte mit derzeit verfügbaren Materialien für Elektroden und Elektrolyt gelegt. Die eingesetzten Materialien sollen auf der einen Seite in der Beschaffung günstig und umweltfreundlich im Vergleich mit z.B. Kathodenmaterialien, wie sie zur Zeit in Lithium-Ionen-Batterien eingesetzt werden, sein und auf der anderen Seite ein hohe Sicherheit und Stabilität aufweisen. In der Dual-Ionen-Einlagerungs-Zelle kann es jedoch zu Problemen mit dem Aluminiumstromableiter kommen, da sich an ihm verschiedene Anionen zersetzen können. Um diesem Problem vorzubeugen, werden die Stromableiter mittels Physical bzw. Chemical Vapour Deposition (PVD, CVD), Sol-Gel Verfahren Ink-Jet-Printing bzw. Wet Powder Spraying (WPS) mit einer elektronenpermeablen und ionenimpermeablen Dünnschicht beschichtet. Diese Beschichtungen werden im Institut für Energie- und Klimaforschung, Bereich Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren (IEK-1) durchgeführt, das auf diesen Beschichtungstechnologien eine umfangreiche Expertise aufweist.
Das Projekt "Wiederaufladbare Zink-Luft-Batterien zur Energiespeicherung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für BrennstoffzellenTechnik GmbH durchgeführt. Das Ziel von ZnPLUS ist die wissenschaftliche Erforschung aussichtsreicher Konzepte für stationäre, wiederaufladbare Zink-Luft Batterien zur Speicherung von großen Energiemengen. Im Einzelvorhaben von ZBT erfolgen im AP 5.1 Strömungsuntersuchungen und -simulationen, mit dem Ziel, Daten für die Entwicklung einer optimalen Strukturierung der Stromableiterflächen bereitzustellen. Die Simulation bietet die Möglichkeit, viele verschiedene Oberflächenstrukturen zu überprüfen. Die Strömungsmessungen an wenigen Strukturen dienen der Validierung der Simulation. Im Arbeitspunkt 5.5 werden zur Überprüfung der Simulation und der optimalen Gestaltung der Stromableiter segmentierte Elektroden entwickelt. Hierbei sollen ortsaufgelöst die tatsächlich auftretenden Stromdichten / Spannungen gemessen und mit den Simulationen abgeglichen werden. Die Simulationen erfolgen mit Hilfe kommerzieller Strömungssimulations- (CFD-) Software, z.B. ESI CFD-Ace+. Im Labor wird für die Vermessung der Strömungen mit geeigneten Methoden, z.B. der Particle-Image-Velocimetry (PIV), ein optisch zugängliches Modell einer repräsentativen Zink-Luft-Zelle aufgebaut. Zur Zellsegmentierung werden die Elektroden von der Rückseite mit in einer Matrix angeordneten Kontakten versehen, mit denen lokal das Potenzial an der Elektrode gemessen werden kann. Messtechnik und Datenerfassung werden von ZBT aufgebaut, Betrieb und Messung erfolgen beim Partner UDE.