Vorseminare

Vorseminare am 2. April 2019

Spannende Vorseminare zu den Themen „Thermomanagement von Li-Ionen Batterien“, „Sicherheit von Lithium-Ionen im Automobil“, „Alterungsmechanismen Lithium-Ionen-Zellen“, „Digitalisierung in der Batteriezellenproduktion“, „Modellierung und Simulation“, „Batterien nach Maß“ sowie „Batterien der nächsten Generation: Chancen und Herausforderungen“ machen die Batterietagung 2019 noch attraktiver. Sie ermöglichen eine intensive Einarbeitung in das Thema und schaffen einen Überblick über den aktuellen Stand der Batterieforschung und der Simulationstechniken.

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Thermomanagement von Li-Ionen Batterien | 2. April 2019 | Uhrzeit: 09:00 - 17:00

Die Temperatur ist einer der größten Einflussfaktoren, wenn es um Leistungsfähigkeit, Haltbarkeit und Sicherheit von Lithium-Ionen Batterien geht.

 

Leitung:
Dipl.-Ing. Alfred R. Jeckel
Integration Hochvolt Batterie, Daimler AG, Sindelfingen

Dr.-Ing. Peter Keil
Lehrstuhl für Elektrische Energiespeichertechnik, Technische Universität München

 

Inhalt

  • Lithium-Ionen Batterien und der Einfluss der Temperatur auf die Leistungsfähigkeit
  • Einfluss der Temperatur auf die Stromverteilung in Batteriemodulen
  • Einflüsse der Temperatur auf die Alterung von Lithium-Ionen Batterien
  • Batteriekühlung in Batteriesystemen für einen elektrischen Antriebsstrang
  • Thermische Herausforderungen für E-Fahrzeuge und Plug-in Fahrzeuge
  • Lösungen für das thermische Management von Lithium-Ionen Batterien in Fahrzeugen mit elektrischem Antrieb
  • Entwicklungstrends in der Batterietechnik aus Sicht des Thermomanagements: neue Batterietechnologien und Innovationen bei Kühlkonzepten

Zum Thema

Die Temperatur hat einen erheblichen EInfluss auf die Leistungsfähigkeit und Haltbarkeit von Lithium-Ionen Batterien. In Fahrzeugen mit elektrischen Antriebssträngen werden die Batteriesysteme ganz unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt, je nachdem ob es sich um einen vollelektrischen oder einen hybriden Antriebsstrang handelt. Hinzu kommen herausfordernde Lastfälle, wie Schnellladung, forcierte Fahrweise, Winterbetrieb oder heiße Umgebungsbedingungen.

 

Um bei dem breiten Spektrum an Belastungssituationen dem Anwender immer ein zuverlässiges, leistungsfähiges und sicheres Batteriesystem bieten zu können, ist ein umfassendes Verständnis des Temperatureinflusses auf das Batterieverhalten essentiell. Zudem sind die Kenntnis von überzeugenden Lösungen für ein effektives und effizientes Thermomanagement im Fahrzeug von größter Bedeutung. Nur so lässt sich für die jeweilige Anwendung ein optimales Batteriesystem entwickeln. Das Thermomanagement hängt direkt von den spezifischen Eigenschaften der Zellen ab. Daher werden Trends in der Zelltechnologie und innovative Kühlkonzepte vorgestellt.

 

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Sichere Lithium-Ionen Batterien im Automobil | 2. April 2019 | Uhrzeit: 09:00 - 17:00


 
Leitung:
Dipl. Ing. Lars Hollmotz
Strategic Support Dienstleistungs UG

 

Inhalt

  • Grundlagen Lithium-Technologie
  • Risiken und Gefahren incl. der Abläufe und Mechanismen bei Reaktionen
  • Klassifizierung und Bewertung
  • Vorfälle und Statistiken
  • gesetzliche und normative Anforderungen
  • sicherheitsrelevante Maßnahmen (Vermeiden, Detektieren, Folgen minimieren – Schutzmaßnahmen, Technologien und Löschkonzepte)
  • Kurzeinführung Produkthaftung
  • funktionale Sicherheit
  • Transport von Lithium-Batterien

Zum Thema

Die Lithium- und Lithium-Ionen-Technologie gewinnt eine immer größere Bedeutung. Es gibt aktuell keine wirklichen Alternativen füre den Einsatz in Elektrofahrzeugen (BEV) und Hybridfahrzeugen (PHEV, HEV). Sämtliche Automobilhersteller sowie Nutzfahrzeughersteller beschäftigen sich mit dieser Technologie und entwickeln an solchen Energiespeichern. Die Lithium-Technologie bringt allerdings auch diverse Risiken mit sich. Zu diesen zählen z.B. Stromschlagrisiken, Brand und Feuer, chemische Risiken inkl. gefährlicher, toxischer Gase sowie thermische und mechanische Risken.

 

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Alterungsmechanismen Lithium-Ionen-Zellen | 2. April 2019 | Uhrzeit: 13:00 - 17:00


 
Leitung:
Dr. rer. nat. Thomas Waldmann
Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW), Ulm

 

Im ersten Teil werden generelle Aspekte der Batteriealterung besprochen, gefolgt von der Methodik der Post-Mortem-Analysen basierend auf aktueller Literatur sowie Beispielen aus dem Laboralltag. Besonderes Augenmerk wird daraufgelegt, welcher Alterungsmechanismus mit welcher Methode detektiert werden kann.

Im zweiten Teil werden bekannte Alterungsmechanismen besprochen.

Abschließend werden Möglichkeiten aufgezeigt, wie sich die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Zellen gezielt verlängern lässt. Die gezeigten Seminarinhalte basieren auf eigener Erfahrung des Referenten sowie auf der aktuellen Literatur.

 

Zum Thema

Die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Zellen ist limitiert durch Alterungsmechanismen auf Materialebene. Diese können durch Zellöffnung (sog. Post-Mortem-Analysen) aufgeklärt werden.

 

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Batterien Basiswissen | 2. April 2019 | Uhrzeit: 09:00 - 17:00


 
Leitung:
Dr. Kai-Christian Möller
Fraunhofer Gesellschaft – Zentrale Corporate Business Development

 

Sie erhalten einen Überblick über die wichtigsten Batteriesysteme, ihre Funktionsart und ihre Anwendungen.

 

Inhalt

  • Grundlagen der Elektrochemie
  • generelle Prinzipien der verschiedenen Batteriechemien
  • verwendete Materialien wie Anoden- und Kathodenmaterialien, Elektrolyte, Separatoren
  • Technologie der Herstellung bis zur fertigen Zelle
  • Kriterien für die Bewertung von Materialien und Batteriechemien
  • wichtigste Anwendungen
  • Aussichten und Zukunftschancen von momentan in der Forschung untersuchten Batteriesystemen

Zum Thema
Ohne hochleistungsfähige Batterien wäre unsere heutige mobile Kommunikation und Unterhaltung undenkbar. Auch für Elektromobilität oder stationäre Energiespeicherung werden Batterien einen wichtigen Baustein darstellen.

 

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Modellierung und Simulation in der Batterietechnik | 2. April 2019 | Uhrzeit: 09:00 - 17:00


 
Leitung:
Prof. Dr. Wolfgang G. Bessler
Institut für Energiesystemtechnik (INES), Hochschule Offenburg

 

Von der Elektrode zum Batteriemanagementsystem: Methoden, Hintergrund und Praxis der computergestützten Batterietechnik

 

Inhalt

Anhand von Beispielen aus der Praxis wird ein grundlegendes Verständnis von Modellen auf verschiedenen Ebenen (Elektrode, Zelle, Pack) vermittelt. Der Workshop bewegt sich entlang der relevanten Skalen von Elektrode, Zelle, Batterie und System. Die Teilnehmer erhalten auch einen Überblick und Bewertung von kommerzieller wie open-source Software, die in der Batterieforschung und -entwicklung eingesetzt werden. Anwendungsbeispiele kommen aus den Bereichen der Lithium-Ionen Batterien und Post-Lithium-Ionen Batterien (Lithium-Luft). Potenziale und Grenzen von Batteriemodellen werden aufgezeigt.

 

Zum Thema

Computermethoden erlauben nicht nur ein Verständnis der komplexen und über viele Skalen gekoppelten Prozesse in Batterien, sondern auch das gezielte Design und die Optimierung von der Elektrode bis zum Batteriepack. Sie spielen daher eine zunehmende Rolle in einer zeit- und kostenoptimierten Batterieentwicklung.

 

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Digitalisierung in der Batteriezellenproduktion | 2. April 2019 | Uhrzeit: 09:00 - 17:00


 
Leitung:
Prof. Dr.-Ing. Kai-Peter Birke
Institut für Photovoltaik (ipv), Elektrische Energiespeichersysteme, Universität Stuttgart

 
Dipl. Ing. Dominik Nemec
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, Stuttgart

 

Das Seminar führt im ersten Teil in die Grundlagen moderner Li-Ionen Zellproduktionen ein. Dabei liegt der Fokus auf dem Kennenlernen der einzelnen Prozessschritte, ihrer Verkettung und den damit verbundenen Herausforderungen und aktuellen Grenzen.

 

Im zweiten Teil werden Planungsgrundlagen zur Gestaltung energieeffizienter Fabriken für die Batteriezellenproduktion vorgestellt. Behandelt werden unter anderem planerische Rahmenbedingungen und Restriktion, simulationsgestützte Methoden und Werkzeuge zur Auslegung taktzeitoptimierter Prozessketten sowie bedarfsgerechter und energieeffizienter Prozess- und Gebäudeinfrastrukturen für die Batteriezellenfertigung.

 

Im dritten Teil werden Anwendungsfelder für den Einsatz von Digitalisierungstechnologien in der Batteriezellenfertigung identifiziert und priorisiert. Darüber hinaus werden die wichtigsten Basistechnologien vorgestellt sowie Schnittstellen zwischen, Hardware (Sensorik, Aktorik), Software und Cloud-Anwendungen erläutert. Davon abgeleitet werden organisatorische und technologische Ansätze zur Steigerung der Produktivität und Stabilisierung der Produktqualität auf Basis digitalisierter Produktions- und Geschäftsprozesse aufgezeigt. Abschließend werden exemplarisch Umsetzungsbeispiele aus der angewandten Forschung und der industriellen Praxis vorgestellt und diskutiert.

 

Zum Thema

Die Basistechnologien der Digitalisierung bieten umfangreiche Möglichkeiten, die Leistungsfähigkeit der Batteriezellenproduktion entscheidend zu optimieren. Ziel ist die Steigerung von Produktqualität sowie die Reduktion von Ausschuss durch steigende „Prozessexzellenz“. Hierbei werden insbesondere auf die Vorteile durchgängiger Digitalisierungslösungen für bestehende und neu geplante Batteriezellproduktionen fokussiert. In dem ganztägigen Seminar werden den Teilnehmer die Potentiale, neueste Trends und praktische Werkzeuge im Kontext der digitalisierten Batteriezellenproduktion vorgestellt.

 

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Batterien der nächsten Generation: Chancen und Herausforderungen | 2. April 2019 | Uhrzeit: 13:00 - 17:00


 
Leitung:
Dr. rer. nat. Holger Althues
Fraunhofer-Institut IWS, Dresden

 
Dr. Jonas Pampel
Fraunhofer-Institut IWS

 

Das große Potential hinsichtlich Steigerung von Energiedichte und anderer Leistungsmerkmale, aber auch die Grenzen der jeweiligen Batterietypen, werden anhand aktueller Literatur und basierend auf Erfahrung der Referenten in diesem Themenfeld aufgezeigt.

 

  • Übersicht zu Potential und aktuellen Entwicklungstrends von Festkörper-, Lithium-Schwefel- und Natrium-Batterien
  • Funktion und Herausforderungen der vielversprechendsten Technologien
  • Festkörper-Lithium-Batterien
  • Lithium-Schwefel-Batterien
  • Natrium-Batterien
  • Schlussfolgerungen mit einem kritischen Vergleich zur Li-Ionen-Technologie und Einschätzungen zum jeweiligen technologischen Reifegrad bzw. zu Herausforderungen und Chancen

Zielsetzung
Den Teilnehmern wird Grundlagenwissen zur Funktionsweise und zu Entwicklungstrends von neuen Batteriesystemen vermittelt.

 

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