Preliminary seminars on March 28, 2022

Days
Hours
Minutes
Seconds

Many exciting seminars on the day before the scientific conference on “Advanced Battery Power” give additional attraction to the symposium. The seminars provide an overview of the most recent scientific developments and simulation techniques as well as a detailed introduction to battery know how. Only some seminars are available in English language.

Online-Seminar

Performance und Alterungsdiagnostik moderner Batteriesysteme (E-Fahrzeug, stationäre Speicher)

10:15-18:15 Uhr

Leistungsfähige Batterien (Akkus) spielen eine stetig wachsende Rolle in einer Vielzahl von Marktsegmenten. Sowohl in Elektrofahrzeugen / E-Fahrzeugen (Elektromobilität / E-Mobilität) als auch in stationären Energiespeichern ist die Batterie der wesentliche Einflussfaktor auf die Systemkosten. Bei Elektrofahrzeugen (Elektroautos / E-Autos) rechnet man mit Systemkosten bezogen auf den Fahrzeugpreis von rund 35 – 50%. Die Lebensdauer der Batterie ist damit für den wirtschaftlichen Erfolg von entscheidender Bedeutung. Auch die Reichweite von Elektroautos bzw. Elektrofahrzeugen ist direkt vom Zustand der Batterie abhängig. Dabei spielt die Temperatur und die Entladetiefe im Betrieb für den Alterungsprozess eine wichtige Rolle.

Im Sinne einer optimalen Auslegung und eines nachhaltig wirtschaftlichen Betriebs von Batteriespeichern sehen sich Verbraucher (Elektroauto- /E-Auto-Käufer und Verkäufer) und Unternehmen (Versicherer, Netzbetreiber..) heute mit einer Vielzahl an Anforderungen konfrontiert, darunter:

  • Auslegung des Batteriesystems (Zellchemie, Energie- und Leistungsdichte,  Modularität, Batterie- und Energiemanagementsystem)
  • Auswahl von Zulieferern
  • Sicherheit und Verfügbarkeit der Anlage
  • Alterung der Batteriezellen (Lebensdauer, Batteriealterung, Entladung)
  • Potenziale für multivalente Geschäftsmodelle
  • Umgang mit Garantiefällen
  • Kosten für Rückstellungen, Versicherung und Finanzierung

Eine hohe Anzahl an Batteriezulieferern und regelmäßig neu erscheinende Produktgenerationen erhöhen die Komplexität dieser Fragestellungen erheblich. Ein wesentlicher Erfolgsfaktor für Integratoren und Nutzer von Batteriespeichersystemen sind daher einheitliche und verlässliche Informationen zur Performance und Alterung der Batteriespeicher (Akkus). Der Verkäufer und der Käufer von Elektroautos bzw. Elektrofahrzeugen (E-Fahrzeugen / Elektroautos) wollen wissen, was die Batterie nach einigen Jahren Betrieb noch wert ist (Restwert). Das Seminar gibt einen detaillierten Überblick über unterschiedliche Möglichkeiten des Monitorings und der Optimierung.

Zum Thema

Beim Umgang mit Batteriespeichern können bereits kleinste Änderungen an Hard- oder Software einen erheblichen Einfluss auf die Lebensdauer und Wirtschaftlichkeit der Produkte und Investitionen haben. Unternehmen können diese Freiheitsgrade aktiv nutzen um sich einen nachhaltigen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen.

Um dies zu ermöglichen, behandelt das Seminar in drei Schwerpunktblöcken alle wesentlichen Aspekte der Thematik.

Grundlagen Batteriespeicher

  • Markt- und Technologieentwicklung
  • Wertschöpfungskette
  • Alterung von Batteriespeichern
  • Monitoring und Alterungsprädiktion

Auslegung und Betrieb von Batteriespeichern

  • Optimale Auslegung von Batteriesystemen
  • Optimierung der Betriebsstrategie
  • Multivalente Geschäftsmodelle
  • Benchmarking von Zulieferern
  • Second Life

Finanzierung und Versicherung von Batterien

  • Erkennen von und Umgang mit Garantiefällen
  • Rückstellungen richtig berechnen
  • Versicherung und Finanzierung von Batteriespeichern

Programm

10:15 Begrüßung und Vorstellung der Teilnehmer:innen
Dipl.-Ing. Bernd Hömberg und Dr.-Ing Kai-Philipp Kairies

10:30 Markt- und Technologieentwicklung von Batteriespeichern
Batterien elektrifizieren die Welt: Aktuelle Entwicklungen in mobilen und stationären Anwendungen.

11:30 Grundlagen der Batteriesystemtechnik
Von der Batteriezelle zum Pack: Mechanische, elektrische und informationstechnische Gegebenheiten moderner Batteriesysteme.

12:30 Gemeinsames Mittagessen vor Ort

14:00 Performance und Alterung von Batteriespeichern in der Theorie
Von den elektrochemischen Grundlagen zur optimalen Auslegung und Betriebsführung.
Dr.-Ing. Georg Angenendt

15:00 Performance und Alterung von Batteriespeichern in der Praxis
Wie verhalten sich Batterien tatsächlich in den verschiedenen Anwendungen? Wie können Sicherheit, Lebensdauer und Restwert präzise vorhergesagt werden?
Dr.-Ing. Kai-Philipp Kairies

16:30 Kaffeepause

16:45 Batteriespeicher aus betriebswirtschaftlicher Sicht
Wie werden Batteriespeicher in Europa versichert und finanziert? Wie können Unternehmen mit Garantiefällen umgehen?
Peter Romanowski, CEFA

17:30 Offene Diskussionsrunde und Erfahrungsaustausch
Moderation: Dr.-Ing. Kai-Philipp Kairies

18:15 Ende des Seminars

Zielsetzung
Die Teilnehmer erhalten einen umfassenden und praxisnahen Einblick in den Stand der Technik und aktuelle Trends in den Bereichen Performancemonitoring und der Alterungsprädiktion moderner Batteriespeichersysteme (Traktionsbatterien, Energiespeicherbatterien). Der Schwerpunkt liegt dabei auf Lithium-Ionen-Batteriespeichern. Darüber hinaus werden auch Stand der Technik und Potenziale des Monitorings von Blei-Säure Batterien dargestellt.

Teilnehmerkreis
Das Seminar richtet sich an alle Unternehmen, die Batteriespeicher herstellen oder anwenden. Hierzu gehören OEM und Automobilzulieferer, Unternehmen des ÖPNV, Automobilverkäufer, Speichersystemintegratoren, EPC, Energieversorger, Netzbetreiber, Banken, Leasinggesellschaften, Verkehrsverbände, TÜVs, Automobilverbände und Versicherungen.

Learn more …

Online-Seminar

Lithium-Ionen-Batterien – Sicherer Umgang im Arbeitsumfeld und der täglichen Praxis

09:00-16:30 Uhr

In diesem Online-Seminar werden praxisrelevante und praxiserprobte Maßnahmen und Vorgehensweisen der Themenfelder Logistik, Nutzung, Testing, Lagerung, Service, Arbeitsschutz, Gesundheitsschutz, Arbeitssicherheit und Reparatur im Bereich Lithium-Ionen Batterien präsentiert und diskutiert. Umsetzungsmöglichkeiten und Varianten werden vorgestellt bzw. gemeinsam erarbeitet.

Die vorgestellten und erarbeiteten Themen können danach im eigenen Umfeld 1:1 umgesetzt werden.

Zu den Themen aus der Praxis gehören u. a.:

  • Wareneingangskontrolle bei Batterien, Beschädigungscheckliste, Warenausgangskontroll
  •  Verbringen von Komponenten unbekannten Zustandes auf Quarantänebereiche
  • Bestandteile Arbeitsschutz / Schutzausrüstung / Sicherheitsausstattung Werkstatt, Lager, Testbereiche
  • Vorgehensweisen im Notfall – Löschen, Löschmittel, Notfallbereiche, Notfallcontainer, Einbindung von Feuerwehr und Werkschutz, PSA
  • Zustandsbewertung einer Li-Ionen Batterie
  • Schulungsbedarfe für Mitarbeiter der verschiedenen beteiligten Bereiche, Qualifikationsplan und –inhalte

Im Online-Seminar wird der Aufbau und Inhalt eines Leitfadens zum sicheren Umgang mit Li-Ionen-Zellen/-Batterien (Akkus) gemeinsam erarbeitet und vorgestellt.

Zum Thema
Die Lithium-Ionen Batterie ist die wesentliche Kernkomponente im technologischen Wandel der Automobilindustrie hin zur Elektromobilität (E-Mobilität) und Elektrofahrzeugen (E-Fahrzeugen) bzw. Elektroautos (E-Autos). Diese Technologie birgt Risiken und Gefahren, die bei entsprechender Vorbereitung und verantwortungsvollem Umgang reduziert werden können.

Zu den möglichen Folgen im Fehlerfall (z. B. durch internen / externen Kurzschluss, Thermal Runway) zählen sowohl Feuer und Rauch als auch das Austreten von chemischen Stoffen. Diese Auswirkungen können zeitnah als auch zeitversetzt sichtbar werden. Zu möglichen Sicherheitsmaßnahmen zählen u. a. die fachlich korrekte Schadensbewertung,das sichere Verpacken, Lagern und Transportieren von Komponenten in den entsprechenden Verpackungen.

Bezüglich der Auswahl der Schutzkleidung und der Rettungsmaßnahmen ist neben der PSA auch an geeignete Gasanalysegeräte, an Löschcontainer sowie dem richtigen Löschmittel in einer ausreichenden Menge zu achten.

Ein geeignetes Qualifizierungskonzept muss neben der Qualifikation aufgrund der elektrischen Risiken auch um die chemischen und thermischen Risiken der Lithium-Technologie erweitert werden.

Programm

  • Begrüßung und Agenda
    • Grundlagen der Li Ionen Technik
  • Vorstellung Leitfaden und Prozesskette
  • Einführung Themenfelder – Sicherheit – Alterung – Charakteristik/Performance
  • Einführung zu den dazugehörigen Risiken, Gefährdungen und Sicherheitskonzepten
  • Detaillierte Betrachtung von Praxisthemen – Logistik, Nutzung, Testing, Lagerung, Service, Reparatur, Recycling
  • Fragen und Antworten
  • Abschluss

Zielsetzung
Auf folgende Ziele fokussiert dieses Online-Seminar:

  • Das für den täglichen Umgang mit der Lithium-Technologie notwendige Wissen zu den Risiken und Gefährdungen wird vermittelt.
  • Ein Überblick zu einsetzbaren sicherheitsrelevanten Maßnahmen wird gegeben.
  • Die Teilnehmer können ein Gerüst und jede Menge Information als Basis für einen Leitfaden zum sicheren Umgang mit Lithium-Zellen und -Batterien mitnehmen.
  • Es werden praxisrelevante Hinweise und Vorschläge zu notwendigen Dokumenten (Checklisten, Prüfberichte etc.) gegeben, welche direkt umsetzbar sind.

Teilnehmerkreis
Mitarbeiter und Führungskräfte aus Unternehmen, Forschungsanstalten, Versuchslaboren, Produktion etc., die im täglichen Umgang mit Lithium-Ionen Batterien jeglicher Größe und aus jedem Anwendungsbereich zu tun haben. Verantwortliche im Bereich Gefahrstofftransport und Gefahrstofflagerung, Fachkräfte für Arbeitssicherheit und Sicherheitsbeauftragte. Angesprochen sind auch Personen, die den Versand vorbereiten sowie Lagerlogistiker.

Learn more …

Online-Seminar

Basiswissen Batterien für Automotive Anwendungen

09:00-17:00 Uhr

Grundlagen, Funktionsweise und Anwendungen von Taktionsbatterien

Ohne hochleistungsfähige Batterien wäre unsere heutige mobile Kommunikation und Unterhaltung undenkbar. Der Einsatz von Batterien im Bereich Elektromobilität wächst derzeit am stärksten aber auch die stationäre Energiespeicherung mit Batterien wird in Zukunft immer wichtiger. Bei Pedelecs und transportablen Handwerks-, und Gartengeräten sind Batterien ebenfalls im Einsatz.

Das Seminar behandelt folgende Themen:

  • 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


Referent

Dr. Kai-Christian Möller, Stellv. Sprecher Fraunhofer-Allianz Batterien, Corporate Business Development – Energiespeichersysteme, München

Programm

09:00 Uhr | Begrüßung und Teilnehmervorstellung
09:15 Uhr | Grundlagen der Elektrochemie
09:45 Uhr | Elektrochemische Charakterisierungsmethoden
10:30 Uhr | Anodenmaterialien
11:10 Uhr | Kaffeepause
11:40 Uhr | Kathodenmaterialien, Elektrolyte, Separatoren
12:40 Uhr | Mittagspause
13:40 Uhr | Kriterien für die Bewertung von Materialien und Batteriechemien
14:30 Uhr | Technologie der Herstellung bis zur fertigen Zelle
15:20 Uhr | Kaffeepause
15:50 Uhr | Wichtigste Anwendungen verschiedener Batteriesysteme
16:50 Uhr | Aussichten und Zukunftschancen neuer Batteriesysteme
17:00 Uhr | Ende der Veranstaltung

Zielsetzung

Ziel des Seminars ist es, den Teilnehmern einen Überblick zu verschaffen über die wichtigsten jetzt gebräuchlichen und zukünftigen Batteriesysteme, ihre Funktionsart und ihre Anwendungen.

Learn more …

Online-Seminar

Next Generation Batteries: Opportunities and Challenges

13:00-17:00 Uhr
Language: English

The great potential with regard to increasing energy density and other performance characteristics, but also the limits of the respective battery types, will be discussed using current literature and based on the experience of the speakers in this subject area.

  • Overview of potential and current development trends of solid state, lithium sulfur and sodium batteries
  • Function and challenges of the most promising technologies
    • Solid State Lithium Batteries
    • Lithium Sulfur Batteries
    • Sodium Batteries
  • Conclusions with a critical comparison to Li-ion technology and assessments of the respective technological readiness level and related challenges and opportunities


Speakers

Dr. rer. nat. Holger Althues, Chemische Oberflächen- und Batterietechnik, Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS, Dresden
Dr. rer. nat. Felix Hippauf
Dr. rer. nat. Susanne Dörfler

Objective

Participants will gain basic knowledge about the functionality and development trends of new battery systems.

Circle of participants

Interested parties and experts from science and industry, experts from R&D related fields, users of battery systems, material and component developers, cell manufacturers

Learn more …

Online-Seminar

Alterung und Post-Mortem-Analysen von Lihtium-Ionen-Zellen

Möglichkeiten zur Verbesserung der Batterielebensdauer

10:00-18:00 Uhr

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

Teure Batterien im Fahrzeug und auch in der stationären Anwendung sollen möglichst lange funktionieren, d. h. nur wenig an Kapazität einbüßen. Die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Zellen ist limitiert durch Alterungsmechanismen auf Materialebene. Diese können durch Zellöffnungen und anschließende Materialcharakterisierung (sog. Post-Mortem-Analysen) aufgeklärt werden.

Programm

  • Definition genereller Begriffe
  • Alterungseffekte auf Zellebene
  • typische Zelldesigns (zylindrisch, Pouch, prismatisch)
  • Post-Mortem Methodik (Umgebungsbedingungen, Ladezustand/Sicherheit, Zellöffnung, Probenbehandlung)
  • Analysemethoden (u. a. REM, EDX, ICP, XRD, GD-OES, CT, …)
  • Beispiele von Zellöffnungen
  • Alterungsmechanismen auf Material- und Elektrodenebene (SEI-Wachstum, Li-Plating, Lokale Li-Abscheidung, Gasentwicklung, Partikelbrüche, Materialauflösung, …)
  • inhomogene Alterungseffekte, Aufheizverhalten von Zellen
  • Charakterisierung der Schnellladefähigkeit
  • Zusammenhang zwischen Sicherheit und Alterung (Dendritenbildung, exotherme Reaktionen, chemische Interkalation von Li in Graphit)
  • Überladung und Tiefentladung
  • elektrische Einflussparameter auf die Alterung
  • Einfluss von Schnellladung auf Alterung
  • Möglichkeiten zur Verbesserung der Batterielebensdauer


Zielsetzung

Das Seminar vermittelt einen Überblick zum Stand der Technik bei der Alterung von Lithium-Ionen-Zellen. Möglichkeiten zur Verbesserung der Batterielebensdauer basierend auf Betriebsfenstern werden erläutert, Einblicke in Post-Mortem Analysen gegeben.

Teilnehmerkreis

Interessenten, Fachleute und Führungskräfte aus der Industrie (F&E, Qualitätssicherung) sowie
Wissenschaftler und wissenschaftlicher Nachwuchs (Doktoranden, Post-Docs, Studenten)

Learn more …

Online-Seminar

Digitale Zwillinge in der Batteriezellenproduktion

09:00-15:15 Uhr

Das Seminar behandelt den Einsatz von Digitalen Zwillingen über den Produktlebenszyklus einer Batteriezelle bzw. eines Batteriesystems. Die Inhalte umfassen heutige Potentiale, aktuelle Lösungen und zukünftige Herausforderungen.

Der erste Teil fokussiert die Entwicklung von Batteriezellen und Batteriesystemen. Neben den Grundlagen der Zellmodellierung werden Simulationsmethoden für den Einsatz bei der Gestaltung (chemisch, elektrisch, thermisch) und Optimierung von Batteriesysteme präsentiert. Außerdem werden Vorgehen beschrieben um die Modellvalidität und -güte zu verbessern.

Der zweite Teil betrachtet die Herstellung von Batteriezellen und -systemen und präsentiert Lösungen für dem Einsatz Digitaler Zwillinge beim Aufbau flexibler Fertigungsumgebungen. Im Rahmen des Seminars wird der Digitale Zwilling als Werkzeug eingeführt um Planungszeiten und Produktionsanlauf zu verkürzen sowie den Fertigungsbetrieb kontinuierlich zu optimieren.

Der dritte Teil berücksichtigt die Nutzungsphase von Batteriesystemen in unterschiedlichen Anwendungsfeldern und -szenarien. Präsentiert werden Lösungen zum Umgang mit Telematikdaten und deren cloudbasierte Datenanalyse sowie Big Data getriebene Ansätze zur Vorhersage von Batterielebensdauern inklusive optimierter Reparatur und Batteriewechselstrategien.

Zum Thema

Digitale Zwillinge bietet ein ideales Hilfswerkzeug bei der Realisierung moderner Batteriezellentechnologien und -systeme. Sie unterstützen alle Schritte der Produktentwicklung und Fertigung vom konzeptionellen Design bis hin zur flexiblen Massenproduktion.

Neben den Potentialen werden Lösungsstrategien beim Aufbau Digitaler Zwillinge aufgezeigt. Hierzu zählen unter anderem die Modellkonsistenz und -kopplung sowie die Performance bei der Analyse der entwickelten Digitalen Zwillinge.

USP

  • Digitaler Zwilling
  • Modellierung und Simulation
  • Digitalisierung der Produktion


Referenten

Prof. Dr.-Ing. Peter Birke, Gruppenleiter Elektrische Energiespeichersysteme, Institut für Photovoltaik ipv, Universität Stuttgart
Dipl.-Ing. Max Weeber, Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA)


Programm

09:00 | Begrüßung
09:10 | Grundlagen der Modellierung und Simulation
10:30 | Kaffeepause
10:45 | Digitale Zwillinge in der Produktentwicklung von Batteriezellen und -systemen
12:15 | Mittagspause
13:00 | Digitale Zwillinge in der Herstellung von Batteriezellen und -systemen
14:30 | Kaffeepause
14:45 | Digitale Zwillinge in der Nutzung von Batteriezellen und -systemen
15:15 | Zusammenfassung und Ausblick


Zielsetzung

Aufbauend auf den Grundlagen der industriellen Digitalisierung lernen die Teilnehmer das Spektrum der Anwendungsfelder für Digitaler Zwillinge im Kontext einer lebenszyklusorientierten Entwicklung, Herstellung und Nutzung von Batteriezellen und -systemen kennen. Das Seminar bietet Produktentwicklern, Herstellern und Nutzern die Grundlage um den Mehrwert beim Einsatz Digitaler Zwillinge zu bewerten und deren Umsetzung individuell zu planen.


Teilnehmerkreis

Produktentwickler, Fertigungsplaner, Qualitätsingenieure, Fertigungsleiter, Applikationsingenieure, Maschinen- und Anlagenbauer

Learn more …

Online-Seminar

Thermal Runaway and Thermal Propagation of Lithium-Ion-Batteries

9:30 – 17:00 Uhr

Thermal runaway and thermal propagation, i.e. the propagation of a thermal incident from cell to cell inside a battery, are part of the most significant safety challenges in the use of lithium ion batteries as it occurs e.g. in the growing segment of electromobility.

In the workshop, fundamentals of thermal runaway and thermal propagation in lithium ion batteries are discussed and test and simulation approaches will be presented. The situation of laws and standards for thermal propagation is shown and aspects of functional safety in context with thermal propagation are discussed (hazard and risk analysis according to ISO 26262:2019).

Furthermore, information about detection possibilities and the correct usage and handling of lithium-ion batteries are given.

Chair

Dr. Alexander Börger, Volkswagen AG
After a doctorate in chemistry Dr. Börger joined Volkswagen AG, for 10 years he is working in the field of batteries with different technologies, currently holding the responsibility for coordinating regulations for battery- and hybride-vehicles, parallely he follows teaching assignments at TU Braunschweig and is author of more than 40 scientific publications and invented numerous patents.

Programme

  • fundamentals of thermal runaway and thermal propagation
  • experimental methods
  • simulation possibilities
  • hazard and risk analysis for thermal propagation according to ISO 26262
  • detection principles
  • prevention possibilities
  • norms, standards and laws for thermal runaway and thermal propagation

Participants

Engineers in R&D esp. from the automotive and battery industry, members of universities from the areas
of electrical engineering, mechanical engineering, chemistry, physics and computer sciences and related areas, patent attorneys

Aim

The participants get an up-date overview about the technical, legal and normative aspects of thermal runaway and thermal propagation of lithium ion batteries.

Learn more …

Online-Seminar

Batterien richtig prüfen und testen

09:00-17:00 Uhr

Elektrochemische Energiespeicher (Lithium Ionen Batterien) gewinnen nicht zuletzt aufgrund der Elektromobilität immer mehr an Bedeutung. Doch vor der Produkteinführung steht in der Regel ein langer Prozess, um die optimalen Produkte auszuwählen und anschließend auch zu qualifizieren. Hierzu müssen die Zellen bzw. Batterien ausführlich getestet werden. Typischerweise werden zunächst verschiedenen Produkte einem Benchmarktest unterzogen, der genau auf die spätere Anwendung zugeschnitten ist. Spätestens mit der Auswahl des Produktes beginnt die detaillierte Charakterisierung, um zum Beispiel Lebensdauer und ggf. auch Modelle parametrieren zu können.

Das Prüfen von Zellen und Batterien für Fahrzeuge ist somit von zentraler und entscheidender Bedeutung für die Qualität des Gesamtproduktes (Elektrofahrzeug). Doch auch das Prüfen von elektrochemischen Energiespeichern ist sehr komplex.

Zielsetzung

Der Teilnehmerin bzw. dem Teilnehmer werden zunächst die Grundlagen zu elektrochemischen Energiespeichern, die für das Aufsetzen und die Analyse von Prüfungen benötigt werden, vermittelt. Danach werden die Anforderungen an das Prüfequipment, die Planung von Prüfungen, Normen sowie Durchführung und Interpretation von Prüfungen und deren Ergebnissen besprochen.

Das Seminar versetzt die Teilnehmerin bzw. den Teilnehmer in die Lage, grundsätzliche Betrachtungen zur Qualifizierung von Batterieprüfungen (Energiespeicher) für die jeweilige Anwendung vornehmen zu können.

Referent

Dr. Dominik Schulte, BatterieIngenieure GmbH

Teilnehmerkreis

Die Veranstaltung richtet sich an alle, die sich mit dem Thema Zellen und Batterien in der Anwendung sowie Zellauswahl und Zellcharakterisierung beschäftigen. Hierbei wird sich nicht auf einzelne Anwendungsfälle oder Technologien beschränkt.

Learn more …

Online-Seminar

Green Batteries Through Computational Life Cycle Engineering

09:00-16:30 Uhr
(Language: English)

Topic

The transformation of the transportation sector toward electromobility aims at reducing global greenhouse gas emissions and subsequently contributing to the achievement of global climate goals. In order to enable a holistic assessment of this technology change and to avoid problem shifts, further environmental impacts should be evaluated simultaneously. This requires an integrated, computational modeling and balancing of various technical systems along the life cycle of electrified vehicles. Thus, hotspots can be identified and various influencing factors as well as technical, temporal and geographical variability can be quantified.The main focus is on the lithium-ion battery.

Program

Basic terms and methods of (social) life cycle assessment and life cycle engineering are introduced and related to specific issues in the field of traction batteries and electromobility. This is followed by an introduction to the method of computational life cycle engineering, as well as the presentation and discussion of an application example.

  • Introduction to Life Cycle Assessment, Social Life Cycle Assessment and Life Cycle Engineering, in particular
    • Methodological foundations
    • Importance of considering technical, temporal as well as geographical variability
  • Overview of the state of the art in life cycle environmental assessment of traction batteries and battery electric vehicles:
    • Raw materials and sustainable supply chains
    • Manufacturing of lithium-ion batteries
    • Use stage of electric vehicles and influence of electricity mix
    • Sustainable recycling pathways for lithium-ion batteries.
  • Computational Life Cycle Engineering
    • Introduction to methodology and modeling
    • Application example along the life cycle of traction batteries.
  • Consolidation of findings and discussion of pathways for further development of sustainable traction batteries.


Objective

The online seminar provides an overview of the state of research regarding the assessment of environmental impacts along the life cycle of traction batteries. The method of computational life cycle engineering will be introduced and discussed.
Circle of participants

  • Interested parties, experts and managers from industry as well as
  • Scientists and young researchers (PhD students, post-docs, students)
Learn more …

Online-Seminar

Inductive Charging – Wireless Power Transfer (WPT)

13:30-17:00 Uhr
(Language: English)

Topic

By avoiding mechanical contacts for the transfer of electrical energy, systems with higher reliability and longer operating lifetime can be built. This aspect is particularly important for the power transfer to mobile units. The absence of trailing cables, slip rings or bus bars not only increases the safety of the systems, but also gives the systems greater dynamics and additional degrees of freedom. Considering these perspectives, Wireless Power Transfer (WPT) can be observed as a technology that is becoming more and more popular in mechatronic systems. The fields of application are diverse and range from industrial automation and medical technology to renewable energies and e-mobility. Inductive charging already plays an important role today as a particularly convenient way of charging electric vehicles and mobile devices.

The seminar addresses the following issues:

  • Basics of inductive charging
  • Overview and classification of WPT systems
  • Significance of WPT for e-mobility
  • Standards and regulations in e-mobility
  • Practical example: WPT in the field of intralogistics
  • Practical example: Stationary charging of automobiles


Speakers

  • Prof. Dr.-Ing. Nejila Parspour (Director of the Institute for Electrical Energy Conversion at the University of Stuttgart)
  • Javier Stillig, M.Sc. (Specialist “Factory of the Future” at Bosch Rexroth AG and external doc- toral student at the Institute for Electrical Energy Conversion at the University of Stuttgart)
  • Timo Lämmle, M.Sc. (Development engineer in the field of “Wireless Charging” at MAHLE International GmbH)
  • Dipl.-Ing. Florian Reiners (Co-Founder and CEO, Wiferion GmbH)
  • Lukas Böhler, M.Sc. (Head of Product Design ICS at BRUSA Elektronik AG)


Program

13:30  | Welcome and introduction of participants

13:45 | Basics of inductive charging

14:30 | Overview and classification of WPT systems

15:00 | Practical example: WPT in the field of intralogistics

15:30  | Coffee break

15:45 | Significance of WPT for e-mobility

16:15 | Practical example: Stationary charging of automobiles

17:00 | End of the event

Objective

The online seminar provides an overview of the state of research regarding the assessment of environmental impacts along the life cycle of traction batteries. The method of computational life cycle engineering will be introduced and discussed.


Circle of participants

  • Interested parties, experts and managers from industry as well as
  • Scientists and young researchers (PhD students, post-docs, students)
Learn more …

Online-Seminar

Umgang mit verunfallten Elektrofahrzeugen und defekten Batterien

09:00-16:30 Uhr

Basierend auf dem Aufbau von EV und deren Komponenten und Systemen werden die wesentlichen Gefahren und Sicherheitsmaßnahmen bei Unfällen mit Eletkroautos behandelt. Hier wird auf die elektrische Sicherheit, auf Batteriebrände und die chemischen Gefahren wie auch auf die Grundlagen der Brandbekämpfung und der Deaktivierung von Energiespeichern eingegangen.

Es wird das einsatztaktische Vorgehen der Feuerwehr, von der Erkundung zur Beurteilung über den Entschluss bis hin zum Befehl, von verunfallten EV vermittelt. Die Gefahrenmatrix und der Einsatztaktischen Möglichkeiten der Feuerwehr bei verunfallten Elektrofahrzeugen, unter Berücksichtigung der Unfallschweregrade wird ebenso behandelt. Im Mittelpunkt stehen dabei die Vor- und Nachteile der verschiedenen Lösch-/Kühlmethoden für brennende Elektrofahrzeuge.

Im operativen Bereich der Polizei werden Handlungsanweisungen als first-responder bei Unfällen von EV (Elektroautos) gegeben um die Sicherheit der eingesetzten Kräfte wie auch der verunfallten Personen zu gewährleisten. Ebenso werden die Herausforderungen im Bereich der forensischen Untersuchungen an Elektro­fahrzeugen und deren Sicherstellung eingegangen. Darüber hinaus werden noch die Einflüsse der Elektromobilität auf organisatorischen Bereich der Polizei in den Bereichen Flottenbetreiber, im Gebäudemanagement wie auch dem Elektrofahrzeug als Einsatzmittel behandelt.

Für Kfz-Sachverständige, die kurz nach dem Unfall direkt an der Unfallstelle ihre Arbeit durchführen, stehen zunächst die Themen Eigensicherung und Beurteilung des Zustands der HV Batterie im Vordergrund. Zusätzlich kann durch eine frühzeitige Sicherung unfallrelevanter Spuren (z.B. EDR-Daten oder DTCs) Datenverlust durch einen möglichen Thermal Runaway, der teilweise auch noch Tage nach dem Unfall auftreten kann, entgegengewirkt werden.

Zum Thema

In diesem Seminar wird Praktikern aus der Feuerwehr, Polizei, dem Rettungsdienst und anderen an Unfällen (z.B. Brand) von Hybrid- und Elektrofahrzeugen (EV) beteiligen Organisationen Wissen zum Umgang diesen Fahrzeugen vermittelt. Dabei werden die technischen Grundlagen dieser Fahrzeuge und die davon ausgehenden Gefahren betrachtet. Basierend darauf werden Empfehlungen für das einsatztaktische Vorgehen der Feuerwehr, der Polizei, von Unfallanalytikern und weiteren Beteiligen an solchen Unfällen gegeben. Schwerpunkte sind dabei die Eigensicherung und die Deaktivierung der Fahrzeuge. Auch weitere Aspekte der Elektromobilität auf den zukünftigen Dienstalltag und die Organisation der Rettungskräfte werden diskutiert.

Programm

  • Grundlagen Elektrofahrzeuge und HV Sicherheit
  • Grundlagen Lithium-Ionen-Zellen, Batteriebrand und Chem. Gefahren
  • Polizeispezifische Umfänge
    • Polizei und Elektromobilität
    • Technische und einsatztaktische Anforderungen
    • Auswirkungen des Technologiewandels
  • Brandbekämpfung Elektrofahrzeugen
  • Unfallanalytik, Transport und Spurensicherung an Elektrofahrzeugen


Zielsetzung

Durch das in diesem Seminar vermittelte Wissen können Praktiker fundierte Entscheidungen im Umgang von verunfallten Hybrid- und Elektrofahrzeugen treffen. Sie kennen die technischen Grundlagen der Fahrzeuge, die davon ausgehenden Gefahren und Möglichkeiten sich vor diesen im Alltag der Rettungskräfte zu schützen. Ebenso können sie den weiteren Einfluss der Elektromobilität auf die zukünftige praktische Arbeit einschätzen und umsetzbare Lösungen entwickeln.

Teilnehmerkreis

Feuerwehrleute, Polizisten, Rettungskräfte, Notärzte, Technisches Hilfswerk, Abschleppunternehmen, Autowerkstätten, Unfallgutachter, Sachverständige, Autoverwerter. Entscheider, technische Leiter und Multiplikatoren aus diesen Bereichen

Learn more …

Online-Seminar

Batteriemanagementsysteme für Automotiveanwendungen

09:00-16:30 Uhr

Die Fortbewegungsmittel der Zukunft fahren elektrisch (Elektromobilität). Elektrofahrzeuge mit Lithium-Ionen Akkus sind derzeit angesagt. Insbesondere im Automotive-Bereich ist daher der Einsatz von Batteriesystemen (Batterien) zunehmend verbreitet. Ein jedes Batteriesystem (Akku) benötigt ein Batteriemanagementsystem (BMS), dessen Ziel die optimale Nutzung des Batteriespeichersystems ist zur Erlangung einer möglichst großen Reichweite und einer langer Lebensdauer. Zur Erreichung dieses Ziels bestimmt das BMS diverse Zustände des Batteriesystems (der Batteriezellen) angefangen vom Ladezustand (State of Charge, SOC) über den Alterungszustand (State of Health, SOH) bis zur Restlebensdauer (Remaining Useful Life, RUL) oder dem Sicherheitszustand (State of Safety, SOS) der Batterie. Die Bestimmung dieser Zustände erfolgt über ausgefeilte Algorithmen, die entweder modell- oder datenbasiert arbeiten. Aus den ermittelten Messdaten, die durch dem BMS untergeordnete Module ermittelt werden, und den im BMS bestimmten und prädizierten Zuständen wird eine Betriebsstrategie abgeleitet. Sie wird durch die Steuerung des Lademanagements, des thermischen Managements, der Umrichter und des Ausgleichssystems (Balancing-Systeme) des Batteriespeichers umgesetzt. Doch schon das Design des Systems, vom Hardwarekonzept des Gehäuses über die Kontaktierung bis hin zur Anordnung der Zellen beeinflusst die endgültige Performance des Gesamtsystems. Insgesamt bilden die Bausteine wie die Zustandsbestimmung, die Messtechnik, das Verschaltungskonzept, das Balancing-System, das thermische Management und das grundsätzliche Konzept die Basis eines funktionierenden Batteriemanagementsystems.

Zum Thema

Batteriesysteme brauchen gezwungener Maßen durch die Anforderungen der Lithium-Ionen Batterien und deren Nachfolger ein ausgeklügeltes Batteriemanagementsystem (BMS). BMS bestehen aus diversen Software- als auch Hardwarekomponenten, die zusammen ein funktionsfähiges System bilden. Softwareseitig geht es um die optimale Ausnutzung des Potentials des Batteriesystems, dazu benötigt es die Bestimmung verschiedener Zustände. Die Zustände umfassen den Ladezustand (SOC), den Alterungszustand (SOH), den Funktionszustand (State of Function, SOF), die Restlebensdauer (RUL) und auch den Sicherheitszustand (State of Safety, SOS). Zusätzlich werden die Messungen ausgewertet, Sicherheitskomponenten gesteuert, mit den anderen Steuergeräten im Fahrzeug kommuniziert und die Zellen mittels Ausgleichssystems (Balancing-System) auf den gleichen SOC gebracht. Zur Hardware des BMS gehören Sensorik für Strom-, Spannungs- und Temperaturmessungen, die Hardwarekomponenten des Balancings und Sicherheitsschalter.

Programm

  • Grundlagen und Begrifflichkeiten zu Batterien inkl. Alterung und Charakterisierung
  • Systemkonzepte und hardwareseitige Umsetzung inkl. Balancing und therm. Management
  • Zustandsbestimmung (SOC, SOH, SOF, Messungen und Modellbasiert)


Zielsetzung

Ziel des Seminars ist die Vermittlung der Grundlagen eines Batteriemanagementsystems auf Software- und Hardwareebene und zusätzlich auf aktuelle Trends in der Forschung einzugehen. Durch die Teilnahme an dem Seminar sind sie in der Lage an fachlichen Diskussionen rund um das Thema Batteriemanagementsysteme teilzunehmen.

Teilnehmerkreis

Die Veranstaltung richtet sich an alle, die sich mit dem Thema Batteriemanagementsysteme beschäftigen. Hierbei wird besonderer Fokus auf den Automotive Bereich gelegt.

Learn more …

Online-Seminar

Thermisches Verhalten von Lithium-Ionen Batterien

09:00-16:30 Uhr

Für die Reichweite, Ladezeit sowie Lebensdauer von Elektrofahrzeugen (Elektroautos) ist das Leistungs- und Alterungsverhalten der Batteriesysteme (Batteriezellen) von zentraler Bedeutung. Lithium-Ionen-Batterien (LIB) haben sich aufgrund zahlreicher Vorteile als Speichertechnologie für die E-Mobilität etabliert. Die Performance dieser Batteriesysteme wird signifikant durch die Temperatur beeinflusst. Niedrige Temperaturen führen zu einem Leistungsverlust und können Degradationsprozesse (Alterung) auslösen, welche die Lebensdauer reduzieren. Auch erhöhte Temperaturen rufen verschiedene Nebenreaktion und Degradationsprozesse hervor.

Für einen optimalen Betrieb im Fahrzeug kommen daher Thermomanagementsysteme zur Temperierung der Batterie zum Einsatz. Effiziente Kühlkonzepte sind gefragt. Insbesondere für kritische Betriebsszenarien wie die Schnellladung ist zur Kompensation der Wärmefreisetzung ein leistungsstarkes System notwendig. Diese Temperierung der Batterie induziert Gradienten und inhomogene Temperaturverteilungen innerhalb der Zellen respektive im Batteriepack. Die Temperaturverteilungen beeinflussen wiederum das lokale elektrische Zellverhalten und können sich dadurch auch potentiell negativ auf die Performance und Alterung von Batteriesystemen auswirken. Dadurch entsteht ein komplexes Wechselspiel zwischen elektrisch-thermischem Verhalten der Batteriezellen und der äußeren Temperierapplikation im Fahrzeug.

Für die Auslegung effizienter Thermomanagementsysteme ist daher nicht nur ein fundiertes Verständnis des Batterieverhaltens, sondern auch der Auswirkung unterschiedlicher Temperierungsmöglichkeiten auf die Temperaturverteilung im Batteriesystem entscheidend. Mit Hilfe dieses Verständnisses können ergänzend Optimierungen des thermischen Zell- bzw. Packdesigns vorgenommen und eine Verbesserung der Performance und Lebensdauer des Batteriesystems erreicht werden. Diese ganzheitliche Betrachtung des thermischen Verhaltens des Batteriesystems im Fahrzeug, bietet die Möglichkeit bisher ungenutzte Kostensenkungs- und Leistungssteigerungspotentiale freizusetzen.

Zum Thema

Im ersten Teil des Seminars wird die Auswirkung der Temperatur auf die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer von LIB herausgearbeitet und Grundlagen des thermischen Zellverhaltens vermittelt. Im zweiten Teil wird das Thermomanagement im Fahrzeug detailliert betrachtet. Dazu werden verschiedene etablierte Temperierapplikationen sowie innovative Verfahren (Kühlkonzepte) vorgestellt und verglichen.

Im abschließenden dritten Teil des Seminars werden verschiedene experimentelle und simulative Werkzeuge als Basis für die Auslegung des Thermomanagements von Batterien vorgestellt. Es werden die thermische Charakterisierung von LIB sowie die Ableitung fundierter digitaler Zwillinge zur Prädiktion des thermischen Zellverhaltens diskutiert. Mit den thermischen Ersatzzellen wird schließlich ein Validierungswerkzeug zur sicheren und kostengünstigen Untersuchung von Thermomanagementsystemen vorgestellt. Dadurch kann insbesondere für KMUs und Zulieferer ohne umfangreiche Infrastruktur und Vorwissen der Einstieg in das Thermomanagement von LIB erleichtert werden.

Programm

  • Begrüßung und Vorstellung
  • Einführung: Warum Thermomanagement (z.B. beim Schnellladen)? – Einfluss der Temperatur auf Leistungs- und Alterungsverhalten
    Grundlagen des thermischen Verhaltens von Lithium-Ionen Zellen
  • Thermomanagement im Elektrofahrzeug I – Etablierte Temperiersysteme
  • Thermomanagement im Elektrofahrzeug II – Innovative Verfahren
  • Temperaturüberwachung und Temperaturschutz in Batteriesystemen (Batterien)
  • Werkzeuge zur Auslegung des Thermomanagements I – Thermische Charakterisierung
  • Werkzeuge zur Auslegung des Thermomanagements II – Digitaler Zwilling
    Werkzeuge zur Auslegung des
  • Thermomanagements III – Thermische Ersatzzellen
  • Zusammenfassung und Abschluss


Zielsetzung

Im Seminar lernen die Teilnehmer die Bedeutung der Temperatur für das Leistungs- und Alterungsverhalten von Lithium-Ionen-Batterien. Dabei wird aufbauend auf den thermischen Grundlagen die Applikation des Thermomanagements vorgestellt. Durch den Vergleich etablierter Systemlösungen und innovativer Verfahren wird eine Orientierung sowie Bewertungsbasis für unterschiedliche Anforderungen ermöglicht. Vervollständigt wird das Seminar durch die Vorstellung grundlegender Werkzeuge zur Auslegung und Optimierung von Thermomanagementsystemen sowie des thermischen Zelldesigns.

Teilnehmerkreis

Das Seminar richtet sich im Besonderen an Entwickler und Führungskräfte aus den Bereichen Thermomanagementsysteme, Zell- und Packdesign, Batteriesysteme sowie Batteriealterung. Der Fokus liegt auf der automobilen Anwendung von Lithium-Ionen-Batterien als Energiespeicher in Elektrofahrzeugen. Die vermittelten grundlegenden Kenntnisse sind jedoch auch auf die Bereiche der stationären Anwendung sowie beim Einsatz in Powertools übertragbar. Zielgruppe sind Unternehmen der Automobilindustrie, sowohl OEM als auch Zulieferer, sowie des Powertool-Marktes. Insbesondere auch KMUs als Zulieferer der Automobilindustrie können durch die vermittelten Inhalte einen Einstieg in die Thermomanagement-Auslegung von Lithium-Ionen Batteriesystemen erhalten.

Learn more …