MiBZ

Multifunktionale intelligente Batterie-Zelle

Laufzeit der angegebenen Teilprojekte: 01.11.2015 bis 31.10.2018
Fördersumme der angegebenen Teilprojekte: 11.545.758,00 €
Projektvolumen der angegebenen Teilprojekte: keine Angabe

 

Teilprojekt 1

Sensorik, Intelligenz und digitaler Zellpass für Multifunktionale intelligente Batterie-Zellen

Förderkennzeichen: 03XP0027A

Infineon Technologies AG, IFAG OP F RD
85579 Neubiberg
zum Internetauftritt

Teilprojekt 2

Demonstratoraufbau und -validierung stationär

Förderkennzeichen: 03XP0027B

Varta Storage GmbH
86720 Nördlingen
zum Internetauftritt

Teilprojekt 3

Entwicklung und Test der MiBZ-Zelle

Förderkennzeichen: 03XP0027C

Varta Microbattery GmbH
73479 Ellwangen (Jagst)
zum Internetauftritt

Teilprojekt 4

Förderkennzeichen: 03XP0027D

Bayerische Motoren Werke AG
80788 München
zum Internetauftritt

Teilprojekt 5

Risikoanalyse und Untersuchung zur Funktionalen Sicherheit

Förderkennzeichen: 03XP0027E

SGS-TÜV Saar GmbH - Global Competence Center, Funktionale Sicherheit & Cyber-Sicherheit
81379 München
zum Internetauftritt

Teilprojekt 6

Förderkennzeichen: 03XP0027F

Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie
91058 Erlangen
zum Internetauftritt

Teilprojekt 7

Zellsimulation, Zustandsbestimmung und Gesamt-BMS für eine Multifunktionale intelligente Batterie-Zelle

Förderkennzeichen: 03XP0027G

Technische Universität München, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik - Lehrstuhl für Elektrische Energiespeichertechnik
80333 München
zum Internetauftritt

Fördergeber: BMBF, Referat 511

Projektträger: PT-J

Leistungsplansystematik:
KB2220 Li-Ionen-Batterien

Förderprofil:
Technologie- und Innovationsförderung

Förderart:
PDIR

Ausführliche Beschreibung des Verbundprojektes

Herausforderungen und Ziele

Die Elektromobilität gilt nach wie vor als aussichtsreichste Technologie für unsere zukünftige Mobilität. Neben lokaler Emissionsfreiheit besteht langfristig die Möglichkeit einer nahezu idealen Integration in die Nutzung erneuerbarer Energien. Gleichzeitig spielen stationäre Batteriespeicher eine immer größere Rolle bei der Gewährleistung einer hohen Versorgungssicherheit zukünftiger Stromnetze mit hohen Anteilen erneuerbarer Energien. Die in Elektrofahrzeugen momentan eingesetzten Lithium-Ionen-Batterien haben aufgrund ihrer aufwändigen Herstellung einen zu Beginn der Nutzungsdauer relativ hohen „Kohlendioxid-Footprint“. Ein Ansatz diesen zu senken, ist eine möglichst hohe Nutzungsdauer der Lithium-Ionen-Batterien, etwa in einer zweiten Verwendung nach der Anwendung im Fahrzeug (sogenannter „second use“). Die Erforschung der dafür notwendigen speziellen Funktionalitäten einer sogenannten „Multifunktionalen intelligenten Batterie Zelle (MiBZ)“ steht im Fokus des Vorhabens.

Das Ziel des Vorhabens MiBZ besteht in der Erforschung und Entwicklung einer Lithium-Ionen-Zelle, die einerseits für die Massenproduktion geeignet ist, aber durch ihre Zellchemie und die eingebaute „Intelligenz“ in Form von Sensoren und eines „Zellpasses“ sowohl für Fahrzeuge als auch für stationäre Anwendungen einsetzbar ist. Die integrierte Elektronik macht Zellen zwischen den Anwendungen austauschbar und ermöglicht somit – besonders in den Second-use-Anwendungen – eine höhere Sicherheit. Des Weiteren erleichtert die Elektronik die Anbindung verschiedenartiger Zellen in unterschiedlichen Speichersystemen und vereinfacht damit den Aufwand für den Aufbau unterschiedlicher Systeme und verkürzt letztlich die „Time to Market“.


Inhalt und Arbeitsschwerpunkte

Das Vorhaben MiBZ vereint ein Konsortium, welches mit einem Zellhersteller (Varta Microbattery), einem Komponentenhersteller (Infineon), einem Prüfinstitut (SGS-TÜV) und zwei Speicheranwendern (automobil: BMW; stationär: Varta Storage), begleitet von zwei wissenschaftlichen Instituten (FhG IISB, TUM), die gesamte Wertschöpfungskette einer LIB umfasst.

Durch die Integration von Elektronik in die Zelle ergeben sich deutlich einfachere, zuverlässigere und auch sicherere Batteriesysteme. Die multifunktionale, intelligente LIB-Zelle besitzt eine für beide Anwendungen geeignete Zellchemie und Elektronik mit einer Lebensdauer von mindestens fünf Jahren im Fahrzeug und anschließend mindestens zehn Jahren in stationären Anwendungen. Die integrierte Elektronik soll Zellen zwischen den Anwendungen austauschbar machen und das Matching von Zellen vereinfachen. Besonders in den Second-use-Anwendungen soll eine höhere Sicherheit gewährleistet und auch Businessmodelle sollen dafür unterstützt werden. Durch eine zellbasierte und in die Zellen integrierte und kontinuierliche Zustandsbestimmung (z. B. SoH) kann beim Wechsel der Anwendung der wirtschaftliche Wert der Zellen ohne aufwändige Messungen bestimmt werden. Ferner können weitere Funktionen enthalten sein, wie die Speicherung einer lückenlosen Historie (beginnend bei der Zellproduktion) oder ein Plagiatsschutz. Hierbei sollen die Kosten auf dem Niveau des Stands der Technik (Standardzellen) oder darunterliegen und die Komplexität auf Systemebene geringer sein.


Nutzung der Ergebnisse und Beitrag zur Energiespeicherung

Die industrielle und gesellschaftliche Relevanz des Verbundvorhabens MiBZ liegt in der langfristigen Erhaltung einer hohen Wertschöpfung für Deutschland bzw. Europa im Automobilbau sowie im Bereich stationärer Energiespeicher. Dies soll durch die Erforschung der Grundlage zur Herstellung von Zellen mit eingebautem Mehrwert gegenüber den momentan marktbeherrschenden Herstellern erreicht werden. So kann eine Technologieführerschaft im Bereich der Zellen und deren Komponenten entstehen, welche langfristig einen hohen Anteil an der Gesamtwertschöpfung auch bei der Herstellung von Elektroautos für die europäischen und ganz besonders für die deutschen Fahrzeughersteller sichern kann.


Kurzkategorisierung

Energiespeichertypen

Metall-Ionen-Batterien

Anwendungsfelder

mobil, 2nd Life und Recycling

Förderempfänger

Industrie, Dienstleister, Forschungs- und Entwicklungseinrichtung


Schlagworte der Teilprojekte des Verbundprojekts

Teilprojekt 1

Energiespeichertyp

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien Kathode NMC Standard NMC

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien Anode Graphite

Anwendungsfelder

mobil Antriebsart BEV

mobil Antriebsart Hybrid

mobil Fortbewegungsart Land Kraftfahrzeug

2nd Life und Recycling 2nd Life als stationärer Speicher

Förderempfänger

Industrie Elektrotechnik

Teilprojekt 2

Energiespeichertyp

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien Kathode NMC Standard NMC

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien Anode Graphite

Anwendungsfelder

mobil Antriebsart BEV

mobil Antriebsart Hybrid

mobil Fortbewegungsart Land Kraftfahrzeug

2nd Life und Recycling 2nd Life als stationärer Speicher

Förderempfänger

Industrie Batteriehersteller

Teilprojekt 3

Energiespeichertyp

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien Kathode NMC Standard NMC

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien Anode Graphite

Anwendungsfelder

mobil Antriebsart BEV

mobil Antriebsart Hybrid

mobil Fortbewegungsart Land Kraftfahrzeug

2nd Life und Recycling 2nd Life als stationärer Speicher

Förderempfänger

Industrie Batteriehersteller

Industrie Zellhersteller

Teilprojekt 4

Energiespeichertyp

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien Kathode NMC Standard NMC

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien Anode Graphite

Anwendungsfelder

mobil Antriebsart BEV

mobil Antriebsart Hybrid

mobil Fortbewegungsart Land Kraftfahrzeug

2nd Life und Recycling 2nd Life als stationärer Speicher

Förderempfänger

Industrie Automobil

Teilprojekt 5

Energiespeichertyp

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien Kathode NMC Standard NMC

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien Anode Graphite

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien multifunktionale, intelligente Zelle

Forschungsgegenstand

Zelle

Forschungsbereiche

Anwendung Anforderungen Lebensdaueranforderung

Sicherheit Bauteilcharakterisierung Risikoanalyse

Anwendungsfelder

mobil Antriebsart BEV

mobil Antriebsart Hybrid

mobil Fortbewegungsart Land Kraftfahrzeug

2nd Life und Recycling 2nd Life als stationärer Speicher

Förderempfänger

Dienstleister Prüfen, Testen, Verifizieren und Zertifizieren

Teilprojekt 6

Energiespeichertyp

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien Kathode NMC Standard NMC

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien Anode Graphite

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien multifunktionale, intelligente Zelle

Anwendungsfelder

mobil Antriebsart BEV

mobil Antriebsart Hybrid

mobil Fortbewegungsart Land Kraftfahrzeug

2nd Life und Recycling 2nd Life als stationärer Speicher

Förderempfänger

Forschungs- und Entwicklungseinrichtung außeruniversitäre Einrichtung

Teilprojekt 7

Energiespeichertyp

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien Kathode NMC Standard NMC

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien Anode Graphite

Anwendungsfelder

mobil Antriebsart BEV

mobil Antriebsart Hybrid

mobil Fortbewegungsart Land Kraftfahrzeug

2nd Life und Recycling 2nd Life als stationärer Speicher

Förderempfänger

Forschungs- und Entwicklungseinrichtung Universität

Verbundprojektleiter

Herr Dr. Wilhelm Maurer
Infineon Technologies AG
IFAG OP F RD
Am Campeon 1-12
85579 Neubiberg

Telefon: +49 160 4740 395
Fax: +49 89 234-9552615
E-Mail: wilhelm.maurer@infineon.com


Pressekontakt

Herr Dr. Wilhelm Maurer
Am Campeon 1-12
85579 Neubiberg
Telefon: +49 160 4740 395
Fax: +49 89 234-9552615
E-Mail: wilhelm.maurer@infineon.com

Typ Inhalt Aktion
Link Link zur Verbundprojektwebsite Öffnen