Hochleistungszelle

© Fraunhofer ISIT
Lithium-Booster Batteriemodul
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Batteriemanagementsystem des Lithium-Boosters

Extrem robuster Hochleistungsspeicher für die Elektromobilität

 

Speicher für elektrische Energie stellen eine der wichtigsten Komponenten beim Umbau der weltweiten Energiewirtschaft dar und spielen darüber hinaus aufgrund ihrer universellen Anwendbarkeit in vielen weiteren Anwendungsfeldern, wie beispielsweise der Elektromobilität, eine zentrale Rolle.

 

Fahrzeuge werden während der überwiegenden Zeit ihrer Betriebsdauer im Teillastbereich betrieben. Für kurzzeitige leistungshungrige Fahrphasen, wie Überholen oder Einfädeln auf der Autobahn, müssen daher erhebliche Leistungsreserven vorgehalten werden. Für diese Leistungsspitzen entwickelte das Fraunhofer ISIT ein zusätzliches modulares Akku-System, bestehend aus einer extrem robusten Hochleistungsbatterie und einer reaktionsschnellen und leistungsfähigen Batterieelektronik.

 

Die Hochleistungszelle, die mit einer Entladungsrate von bis zu 60 °C hergestellt werden können, basieren auf verschiedenen Zellchemien (klassisch, spezialisiert) und werden in zahlreichen Bereichen, wie in hybriden Zügen und im Maritim-Bereich, in Luft- und Raumfahrt (elektrisches Fliegen) oder in der industrielle Anwendungen, genutzt.

Hochleistungszelle:

 

KLASSISCH

SPEZIALISIERT

SPANNUNG

3,7 V

2,3 V

ENERGIE-DICHTE

150 Wh/kg to 400 Wh/l

40 Wh/kg to 130 Wh/l

LEISTUNG

20 C

60 C

ZYKLENSTABILITÄT

>1000 Zyklen

>7000 Zyklen

DURABILITÄT

8 - 10 Jahre

Bis zu 20 Jahre

TEMPERATURBEREICH

0˚C - 60˚C

-10˚C - 60˚C

KAPAZITÄT

<65 Ah

<20 Ah

GEOMETRIE

35 cm x 15 cm

35 cm x 15 cm

Die Batterieelektronik bietet neben den üblichen Features wie einer sehr genauen Messung der Zellspannungen, einem Kurzschluss- und Überlastschutz sowie Überwachung der Zelltemperatur auch eine neue effektivere Methode der Energieverteilung. Statt Energie zwischen den Modulen zu verschieben überbrückt die Elektronik bei Bedarf ganze Module.

Anwendungsbeispiele und technische Daten:

 

BATTERIE-ELEKTRISCHER ZUG

INDUSTRIELLE ANWENDUNG

AIRBORNE

KOMMERZIELL VERFÜGBAR

SPANNUNG

2,3 V

3,7 V

3,7 V

3,7 V

ENERGIE-DICHTE

40 Wh/kg

130 - 170 Wh/kg

Up to 150 Wh/kg

150 Wh/kg

C-RATE

40-60 C

10 C

15 - 20 C

3 - 8 C

ZYKLENSTABILITÄT

> 7000 Zyklen

2000 Zyklen

Bis zu 600 - 1500 Zyklen

Bis zu 1000 Zyklen

DURABILITÄT

10 - 20 Jahre

5 - 8 Jahre

Bis zu 10 Jahre

Bis zu 5 Jahre

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