Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM
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Batterien des Elektromotors. Batterie eines Elektrofahrzeugs. E-Auto
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Batterien des Elektromotors. Batterie eines Elektrofahrzeugs. E-Auto

Zellproduktion revolutionieren

Um die europäische Batteriezellproduktion zu stärken, arbeiten wir im Projekt DEFACTO daran, das Zellmaterialverhalten und die Herstellungsprozesse besser zu verstehen und so Zeit und wirtschaftliche Ressourcen zu sparen.

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Neue Methoden bei Entwicklung und Produktion von Batteriezellen

Projekt DEFACTO

Das Projekt DEFACTO zielt darauf ab, die Zellproduktion für Elektrofahrzeuge in Europa zu revolutionieren. Wir entwickeln gemeinsam mit den Projektpartnern ein multiphysikalisches und multiskaliges Modellierungs-Tool, um das Materialverhalten und den Herstellungsprozess von Batteriezellen besser zu verstehen. Dies wird die Forschungs- und Innovationsprozesse zur Zellentwicklung beschleunigen, das Zelldesign und ihre Funktionalität optimieren sowie die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Industrie deutlich erhöhen.

 

Projektziele im Überblick

  • Gewährleisten der maximalen Genauigkeit bei der Zellmodellierung zu angemessenen Rechenkosten
  • Senken der Entwicklungszeit und -kosten für Batteriezellen
  • Verringern der Anzahl der Experimente für die Optimierung von Zelldesign und Zellfertigung
  • Reduzieren der Forschungs- und Enwicklungs-Kosten für Batterien
  • Verlängern der Lebensdauer der Batterie
  • Veringern der pro produzierter Batterie verursachten Umweltauswirkungen

Batteriezellproduktion in Europa

Durch zunehmende Beliebtheit von Elektrofahrzeugen steigt die Nachfrage nach Batterien. Die Basiskomponenten dieser Batterien sind elektrochemische Zellen. Bisher ist Asien führend auf dem Markt der Zellherstellung: China, Korea und Japan verfügen über die weltweit größte Produktionskapazität. Mit dem Ziel die europäische Produktion von Zellen zu stärken und zu erweitern, setzt Europa verstärkt auf die Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Zellentwicklung. Um Innovationen in diesem Bereich zu fördern, finanziert die Europäische Kommission im Rahmen von Horizon 2020 das Projekt DEFACTO mit einem Gesamtbudget von rund sechs Millionen € und einer Laufzeit von 42 Monaten.
 

Batterie-Simulation mit »BEST«

Das ITWM arbeitet in diesem Projekt an der Erweiterung seines Batteriesimulationstools »BEST« mit dem das elektrochemische Verhalten der Zelle simuliert werden kann. Wir entwickeln und integrieren skalenübergreifende, mechanische Degradationsmodelle, die den Einfluss der ladezustandsabhängigen Volumenänderung der Elektroden und die damit einhergehende Alterung der Zellen beschreiben. Hierbei werden die Kompetenzen im Bereich der Batteriesimulation mit »BEST« mit unsere effizienten Software »FeelMath« gekoppelt und erweitert. Dies bildet einen wichtigen Baustein in der Simulationskette, die den Zusammenhang zwischen Produktionsparametern auf der einen Seite und den Produkteigenschaften der Batterie auf der anderen Seite herstellt.

Projektpartner

Das Konsortium der Initiative besteht aus 13 Partnern:

  • CIDETEC Energy Storage
  • Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
  • Centre for Research and Technology Hellas CERTH
  • Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR
  • Fraunhofer-Gesellschaft
  • Technische Universität Braunschweig
  • Polytechnische Universität Madrid
  • ESI Group
  • Irizar Mobility
  • Sustainable Innovations Europe
  • Leclanché SA
  • Avesta Battery & Energy Engineering ABEE
  • Spanish Association for Standardization UNE

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