Innovative Materialen
für stationäre Blei-Säure-Batterien
PROJEKT-ÜBERSICHT
Titel Innovative Materialien für stationäre Blei-Säure-Batterien
Akronym AddESun
Förderkennzeichen 13XP5043
Projektstart 01.09.2017
Laufzeit 3 Jahre (bis 31.08.2020)
Koordinator Exide Technologies Operations GmbH & Co. KG
Projektvolumen 3,4 M€
Fördersumme 2,1 M€
Projektträger VDI Technologiezentrum, Düsseldorf
Was wir tun
PROJEKT-PARTNER
Das AddESun-Projekt lebt die Philosophie des Synergie-Effekts und profitiert von der Zusammenarbeit der verschiedenen Partnerfirmen, zusammen sind wir stark!
- Elektrische Tests
- Material- und elektrochemische Analytik
- Elektrische Tests
- Physikalisch-chemische Modellierung
- Neue Leitadditive
- Synthetische Graphite und Kohlefasern
- Additivmischungen
- Oxid. Keimbildner
- Elektrodenherstellung
- Gelierung des Elektrolyten
- Silica als Porenbildner
Was wollen wir erreichen
PROJEKTZIEL
Die Blei-Säure Batterie stellt aktuell die gesellschaftlich und wirtschaftlich wichtigste elektrochemische Speichertechnologie dar. Aufgrund der hohen Wiederverwertungsquote von annähernd 100 % ist die Technologie nachhaltig und ressourcenschonend, eine hohe Ressourcensicherheit ist durch den geschlossenen Kreislauf gegeben. Günstige Speicherpreise und ein hohes Verbesserungspotenzial untermauern auch zukünftig langfristige die hohe Relevanz der Technologie.
Damit Blei-Säure-Batterien ihre wichtige Stellung zukünftig ausbauen können, hat das Vorhaben AddESun zum Ziel, innovative Materialien und deren Wirkmechanismen in stationären Blei-Säure-Batterien zu erforschen. Mithilfe neuartiger Additive für Anode, Kathode und Elektrolyt soll eine deutliche Leistungssteigerung erzielt werden. Ausgehend von physikalischen, chemischen und elektrochemischen Untersuchungen der Reinstoffe und einer Parametrisierung im Modell soll eine Korrelation zum Verhalten in einem 30 Kilowattstunden Batteriedemonstrator hergestellt werden. Das Projektziel sieht vor, anhand dieses Demonstrators eine energieeffizientere Herstellung, ein verbessertes Ladeverhalten, eine höhere Lebensdauer sowie Energiedichte nachzuweisen.
Entwicklung einer 2V Labortestzelle ...
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… zur Charakterisierung von Additiven für die positive Elektrode, die negative Elektrode und den Elektrolyt
Erforschung der elektrochemischen Wirkung ...
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- Veränderung der Porosität
- Erhöhung der Leitfähigkeit
- Erhöhung der spezifischen Oberfläche
- Keimbildung und Partikelgrößen
Neue Messmethoden zur elektrochemischen Charakterisierung von Additiven
Physikalisch chemische Modellierung der Blei-Säure Batterie
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- Verbesserung des bestehenden Blei-Sulfat Modells
- Berücksichtigung von Additiven im Aktivmaterial
Erforschung und Synthese innovativer Additive ...
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… zur Verbesserung stationärer Blei-Säure Batterien
- Oxidationsstabile Leitadditive für positive und negative Elektroden
- Porenbildende anorganische und organische Additive zur Erhöhung der Masseausnutzung
- Neue Keimbildner auf Basis von Bleioxid und Bleisulfat für eine verbesserte Zyklenfestigkeit und Energiedichte
- Neuartige Kieselgele zur Reduzierung des Elektrolytwiderstands und zur Verbesserung der Zyklenfestigkeit
Nachweis des Performance-Zuwachs ...
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- Erhöhung der Zyklenfestigkeit
- Verbesserte Formiereffizienz
- Erhöhung der Energiedichte des negativen und positiven Aktivmaterials
- Verbessertes Ladeverhalten
Wohin gehen wir
FORSCHUNGSANSATZ
Innovative Materialien für Blei-Säure Batterien
Maßgeschneiderte Additive
- BET
- Poren
- Partikelgröße
- Morphologie
- Oberflächenchemie
Mechanismen
- Porenbildner
- Leitfähigkeit
- Keimbildner
- Kondensatoreffekt
Performance
- Zyklenfestigkeit
- Masseausnutzung
- Ladeakzeptanz
- Formiereffizienz