Verbundvorhaben: RiskBatt - Risikoanalyse für lithiumionenbasierte Energiespeichersysteme im sicherheitskritischen Havariefall unter besonderer Berücksichtigung der dabei freigesetzten toxischen und explosiven Schadgase; Teilvorhaben: Implementierung neuartiger optischer Sensortechnologien in Li-Ion-Batterien
Zeitraum
2020-04-01 – 2023-09-30
Bewilligte Summe
400.198,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EI3010B
Leistungsplansystematik
Elektrochemische Speicher - Lithium-basierte Batterien [EA2312]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)
Förderprogramm
Energie
Das allen Antragstellern eigene, übergeordnete Ziel dieses Projektes ist die Erstellung einer Datenbank über das Verhalten von Batteriezellen, -modulen und -systemen im Fehlerfall, die präventive Maßnahmen zur Fehlervermeidung aufzeigt, eine fundierte Schadensrisikoanalyse ermöglicht und aus der Maßnahmen für die Vermeidung von Personen-/ und Sachschäden im Fehlerfall abgeleitet werden können. Das Fraunhofer HHI arbeitet in der Gruppe Batteriesensorik an der Entwicklung von optischen Sensoren für die Überwachung von Lithium-Batteriesystemen. Kernelement ist hier ein Sensorsystem zur Havarievorhersage, das dem Nutzer einer Lithium-Ionen-Batterie im Fehlerfall zusätzliche Zeit zur Reaktion verschafft, um z.B. elektrische Lasten abzuschalten oder je nach Ernsthaftigkeit des Fehlerfalls die Evakuierung von Personen zu veranlassen. Für eine zuverlässige Arbeit des Systems muss das Fehlerverhalten von Lithium-Ionen-Batterien jedoch genau bekannt sein, so wie auch dessen Beeinflussung durch Umgebungs- und Betriebsbedingungen sowie durch die Einbausituation. Für die Zusammenstellung dieser Informationen reicht die aktuelle Normenlage nicht aus, da die Ergebnisse von nach Norm durchgeführten Tests sich aufgrund unklarer Bestimmungen bzw. zu breit gewählter Umgebungsbedingungen häufig nicht wiederholen lassen. Weiterhin plant das HHI auf Basis der Projektergebnisse eine Erweiterung des Testportfolios über die aktuelle Normierungslage hinaus. So sind z.B. Einflüsse des Batteriemanagementsystems (BMS) auf das Havarieverhalten von Batteriesystemen denkbar, die allerdings ohne eine entsprechende Datenbasis verborgen bleiben. Eine gezielte Durchführung elektrischer Tests, die vor allem eine Überprüfung für die korrekte Funktionsweise von BMS darstellen, ist zwar in der Normierung schon verankert (z.B. External Short Circuit), optimale Reaktionsstrategien bei drohender Havarie wurden z.B. noch nicht untersucht und können sich als Erkenntnisse aus diesem Vorhaben ergeben.