PEM: Broschüren-Trio zur Batterie von heute und morgen

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    • PEM: Broschüren-Trio zur Batterie von heute und morgen

      Der Lehrstuhl für Production Engineering of E-Mobility Components (PEM) der RWTH Aachen hat in Kooperation mit dem VDMA eine Neuauflage seiner Broschüren zur Lithium-Ionen-Zellproduktion sowie der Batteriemodul- und Batteriepackproduktion veröffentlicht.

      Die Inhalte wurden umfangreich aktualisiert und durch detailliertere Prozesse ergänzt. Zusätzlich gibt es eine neue Publikation zur Produktion von Feststoff-Batteriezellen.

      Die erste Broschüre zu dem Thema „Produktionsprozess einer Lithium-Ionen-Batteriezelle“ widmet sich dem Herstellungsprozess der Lithium-Ionen-Zelle. Dargestellt werden sowohl die grundlegende Prozesskette als auch Details zu einzelnen Prozessen. Alle Inhalte seien hinsichtlich des neusten Stands der Technik aktualisiert worden, heißt es.

      Die zweite Broschüre mit dem Titel „Montageprozess eines Batteriemoduls und -packs“ beschäftigt sich sowohl mit der Modul- als auch mit der Batteriepack- bzw. Batteriesystem-Assemblierung. Sie skizziert die Grundlage für die Planung von Montagelinien von Batteriemodulen und -packs.

      Die dritte im Bunde ist die Broschüre „Produktion einer All-Solid-State-Batteriezelle“, die diese neue Batterietechnologie vorstellt. Feststoff-Batterien ermöglichten höhere Energiedichten und höhere Sicherheit bei niedrigeren Kosten – zumindest sei dies die Vorstellung von vielen Forschungseinrichtungen, so die Autoren des PEM Aachen.

      „Innerhalb der nächsten zehn Jahre wird die Festkörperzelle die Elektromobilität erheblich mitbestimmen. Einen Schlüssel für die Industrialisierung dieser Technologie stellt die benötigte Produktionstechnik dar. Wer in Zukunft Festkörperzellen produzieren will, benötigt auch Know-how aus der klassischen Lithium-Ionen-Batterieproduktion“, äußert Dr. Heiner Heimes, Oberingenieur und Leiter des Elektromobilitätslabors. Die Broschüre zeige anschaulich, welche Technologien existieren und wie eine mögliche produktionstechnische Umsetzung aussehen könnte.
      rwth-aachen.de

      Quelle: electrive.net
      Gruß
      Uwe
    • Sehr interessante Broschüren, die einen vertieften Einblick in die Technologien liefern.
      Danke fürs posten.
      Es grüßt Martin vom westlichen Ende des Bodensee.
      ---
      e-Golf seit 01.03.18 und i-MiEV seit Juni 16.
      Erneuerbare-Energien-Fan und Kraftwerksbetreiber (3 PV-Anlagen mit insgesamt 22kWp)

      "Viele kleine Leute an vielen kleinen Orten, die viele kleine Schritte tun, können das Gesicht der Welt verändern." (afrikanisches Sprichwort)
    • Peter CH schrieb:

      Eine sehr komplexe Angelegenheit die die Realisieren wollen.
      Das PEM baut schon seit Jahren in kleinem Stil Zellen selbst. Die Broschüre (ich habe die 2013/2014 Version in Papier) zeigt stark vereinfacht die Prozesse auf, die Notwendig sind um eine Batterie für ein Auto herzustellen und gibt normiert auf eine bestimmte Größe der Fertigung die ungefähren Kosten für die Anlagen ohne Gebäude und Energie an. Ich habe die neuen Broschüren noch nicht angeschaut, werde das aber ab Montag auf Arbeit machen. Im letzten Set kam raus, dass für 100000 Autos (damals eher PHEV Batterie, als BEV) im Jahr etwa 150 Mio. € investiert werden müssen.
      Zellfertigung ist auch nicht wesentlich komplexer als sonstige Elektronikfertigung. Das Geheimnis ist die Chemie, die auf die Folie kommt.
    • e-Golfer schrieb:

      Das Geheimnis ist die Chemie, die auf die Folie kommt.
      Und genau da finde ich es sträflich, daß unsere deutschen Konzerne (bisher?) fast nix tun um hier Spitzenforschung aufzuziehen. Ich behaupte nach wie vor, daß das zum Schlüssel schlechthin für die e-Mobilität werden wird. :s05:
      Gruß, Jürgen (ab 11/17)
      "Die Dauer um von A nach B zu kommen, wird von Strecke und Durchschnittsgeschwindigkeit bestimmt, NICHT von der Höchstgeschwindigkeit."
    • Mimikri schrieb:

      Und genau da finde ich es sträflich, daß unsere deutschen Konzerne (bisher?) fast nix tun um hier Spitzenforschung aufzuziehen.
      Da stimme ich voll und ganz zu. Leider ist in letzten Jahrzehnten zu beobachten, dass der schnelle Euro wichtiger ist, als langfristiges Denken. Quartalsberichte für die Börse/Aktie und Grundlagenforschung passen halt nicht zusammen. Siehe Daimler und die Accumotive.
    • Klar: Die Batterie ist der "Motor" des E-Autos.
      Beim Verbrenner wird im Brennraum chemische Energie in thermische und dann in mechanische Energie umgewandelt.
      In der Batterie wird Chemische Energie in elektrische und im E-Motor dann elektrische Energie in mechanische umgewandelt.
      Also, ist für mich die Batterie ein Teil des "Motors".
      Elektrisch seit 2017. aktuell: e-Golf MJ20, Polestar 2 Dual Motor MJ24
      PV 18kWp und Batterie BMZ 17 kWh + Notstromschaltung, kann tagsüber zu Hause laden
      Gruß, Bernd, P.S.: Auf die Kabeltrommel passen auch 12m 32A Kabel.
    • Elektrische Energie wird im Kondensator gespeichert. Da entsteht dann ein elektrisches Feld.
      Bei Batteriezellen hast Du an den Polen unterschiedliche chemische Potenziale, die sich ausgleichen können, sobald man eine elektrische Leitung (außen) ermöglicht.
      Egal, wie man das Kind nennt.
      Der erste Teil der Energieumformung geschieht in der Batterie, der 2. Teil im E-Motor.
      Und deswegen ist für mich die Batterie ein Teil des Antriebes, ein Teil der Energieumwandlung und sicherlich der komplizierteste.
      Beim VErbrenner wird der Energieträger vom Tank in den Motor geleitet, aber beim E-Auto findet in der Batterie schon eine Umwandlung statt von einer Energieform in eine andere.
      Ja, mit irgendwas muss ich mir ja die Zeit vertreiben..... bis auch ich an den Punkt komme, wo ich noch den Hybriden gegen ein E-Auto tauschen kann.
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    • Ich stimme Bernd voll und ganz zu. Die Batterie speichert die Energie durch chemische Prozesse und gibt sie durch deren Umkehrung auch wieder ab. Das ist die chemische Sicht. Die physikalische (thermodynamische, wenn man es genau nimmt) ist, dass elektrische in chemische Energie und diese wieder in elektrische Energie gewandelt wird.
      Dass chemische Prozesse nie 100% reversibel sind ist das Problem dieses "Energiespeichers", das nach aussen als Kapazitätsverlust in Erscheinung tritt.
      Von daher finden wichtige Teile des Gesamtprozesses der Umwandlung in mechanische Energie in der Batterie statt. Das Analogon dazu ist der Verbrennungsvorgang im Motors: die chemische Energie im Benzin oder Diesel wird mit Hilfe von Luftsauerstoff in thermische Energie umgesetzt.
      Es grüßt Martin vom westlichen Ende des Bodensee.
      ---
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    • Achja: Macht Euch mal den Spaß und rechnet aus, wie schwer die Luft wäre, wenn man sie mitschleppen müsste.
      Da kommt man etwa auf das Gewicht einer E-Auto-Batterie raus....
      Merkt Ihr was?

      Ich hab's vor langer Zeit mal gerechnet. Hab's nicht mehr parat.
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    • Mal ganz schnell geschaut:
      de.wikipedia.org/wiki/Verbrennungsluftverh%C3%A4ltnis
      Diesel:"... für die Verbrennung von 1kg Dieselkraftstoff sind 14,5kg Luft notwendig, damit λ = 1 {\displaystyle \lambda =1} ist."


      Wenn ein Auto also 6l Diesel /100km braucht, dann braucht es 87Kg Luft / 100km.

      Für 500km Reichweite wären das 30 Kg Diesel + 435 Kg Luft = 485 Kg Gemisch !!!

      Ein Verbrenner hat also deswegen so einen großen Vorteil, weil er einen Teil seines Gemisches nicht mit schleppen muss, sondern aus der Luft raus nimmt.
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