Verbundvorhaben: Hochenergie Na/NiCl2-Batterien aus planaren ß-Aluminat Elektrolyten Teilvorhaben TheSys: Thermodynamische Optimierung von planaren Hochenergie Na/NiCl2-Batterien
Zeitraum
2016-12-01 – 2020-11-30
Bewilligte Summe
333.994,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET6110E
Leistungsplansystematik
Elektrochemische Speicher - Natrium-Nickelchlorid Batterien [EA2315]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)
Förderprogramm
Energie
Ziel von planßeta ist die Entwicklung planarer Na/NiCl2 Batterien mit hoher Leistungs- und Energiedichte für die stationäre Energiespeicherung. Durch das planare Konzept sollen auf Zellebene Energiedichten = 150 Wh/kg und Lade/Entladeraten = 1,5 C erreicht werden. Beginnend mit der Materialentwicklung sollen planare Zellen entwickelt und zu Stacks kombiniert werden. Die Stack-Integration erfolgt in thermisch und elektrisch angepassten Modulen. Der finale 'proof of concept' soll durch ein Prototypsystem mit angepasster Mess- und Regeltechnik erbracht werden. TheSys übernimmt in seinem Teilprojekt die Verantwortung für die thermodynamische Funktion der Batterie. Dies bedeutet Definition, Vorschlag und Bewertung von Maßnahmen für eine minimale Abkühlung im Nicht-Betriebsfall, schnelle Aufheizung und Regelung auf hohe und isotherme Temperaturen. Grundlage für die Entwicklung von planßeta ist die gemeinsame Definition eines Zell-, Stack- und System-Designs in welche die Expertise aller Projektpartner einfließt. Dabei von Vorteil ist die Abbildung der gesamten technologischen Kette vom Material über Bauteile, Komponenten bis hin zur Mess- und Regeltechnik im fertigen System. In enger Kooperation sollen ausgehend von der Zieldefinition die technologischen Teilaspekte gelöste werden. Projektstruktur: (1) Definition von Zell- und Systemdesign (2) Materialentwicklung (Elektrolyt) (3) Verfahrensentwicklung (Elektrolyt) (4) Zellentwicklung (Komponenten und Verbindungstechnologie) (5) Stack-Entwicklung (6) Systemintegration (Modul, BMS, Thermo-Management) TheSys wird ein thermodynamisches Simulationsmodell mit Abbildung der Wärmeleitwege in der Batterie aufgebauen (CAD, 1d-Simulation und 3d-CFD) (AP 1). Die AP 2-6 unterstützt TheSys durch die thermodynamische Bewertung konstruktiver Maßnahmen, Einbringen von Fertigungs-Know-How und die Bereitstellung eines thermischen Fluides. Die therm. Simulation wird über die gesamte Projektlaufzeit fortgeführt und optimiert.
Weitere Informationen