"LiModPress - Entwicklung eines Funktionsmusters für ein modulares Lithium-Ionen-Batteriesystem auf Basis der hydraulischen Verpressung von Einzelzellen"

Besonders beim beschleunigten Laden und Entladen von Lithium-Ionen-Batterien kommt es zu unerwünschten mechanischen und thermischen Belastungen der Zellen und damit zu einer beschleunigten Alterung der Batterie. Im Rahmen des Projekts LiModPress wurde ein neuartiger Ansatz für den Aufbau von Batteriesystemen auf Basis der von der Westfälischen Hochschule patentierten hydraulischen Verpressung von Lithium-Ionen-Batterien im Pouch Format untersucht. Durch die Verpressung und gleichzeitige Umspülung der Batterien mit einem nicht-leitenden Hydraulikmedium, konnte zusätzlich zur homogenen Verpressung der Zellen auch eine homogene Kühlung dieser erreicht werden. Aufgrund unebener Oberflächen der Zellkörper kann die klassische mechanische Verpressung keinen gleichmäßigen Druck auf die gesamte Oberfläche der Zelle ausüben, wodurch einzelnen Flächenteilen eine gewissen Volumenarbeit ermöglicht wird. Durch die Verwendung eines Hydraulikmediums kann die Oberfläche mit einem gleichmäßigen Druck beauftragt werden und gleichzeitig die entstehende Verlustwärme beim Laden und Entladen durch das zirkulierende Medium abgeführt werden. Die am Institut für Elektromobilität durchgeführten Batterietests zeigten, dass die eine homogene Temperaturentwicklung innerhalb des hydraulisch verpressten Prototypenmoduls erreicht werden konnte, welches sich im Testzeitraum positiv gegenüber der signifikant stärkeren Alterungserscheinung des mechanisch verpressten Testmoduls zeigte.

Das Konsortium des Verbundprojekts bestand aus:

• Westfälisches Energieinstitut, Westfälische Hochschule Gelsenkirchen, https://www.w-hs.de/forschungsinstitute/westfaelisches-energieinstitut/
• Institut für Elektromobilität, Hochschule Bochum, http://institut-elektromobilitaet.de/
• Voltavision GmbH, https://www.voltavision.de/

Laufzeit: 06/2019 - 09/2021

Förderung: BMBF, Förderprogramm FH-Impuls

Förderkennzeichen: 13FH0E23IA

Ansprechpartner: Simeon Kremzow-Tennie, Prof. Dr.-Ing. Friedbert Pautzke