Das wohl leichteste LI-Batteriesystem mit 230 Wh/kg

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Forscher aus Dresden wollen eigenen Angaben zufolge das weltweit leichteste Batteriesystem in Lithium-Ionen-Technik entwickelt haben. Laut Sebastian Prengel, dem Geschäftsführer von Scaba, gelang es, "im gleichen Bauraum circa 30 Prozent mehr Zellen unterzubringen als etwa Tesla". Die Scaba ist eine Ausgründung des Instituts für Leichtbau und Kunststofftechnik der TU Dresden. Zusammen mit Envites Energy aus Nordhausen wurde das Vorhaben umgesetzt. Das Konsortium setzt dabei auf standardisierte, in Masse produzierte Zellen. Damit können "Kunden Typ und Hersteller der Zellen frei auswählen".

Die LI-Batterien werden zu geometrisch variablen Stacks assembliert und basieren laut Scaba auf einem patentierten Leichtbaukonzept mit neuartigem Aufbau und zahlreichen einzigartigen Sicherheitsmerkmalen. Aus diesem Grund sind diese LI-Batterien sowohl geometrisch als auch in ihrer Spannungslage variabel. Dazu Marco Zichner, Mitgründer von Scaba: "Hochenergiespeicher mit Nennspannungen bis 1000 V beherrschen wir mit unseren Systemen sicher". Es konnte auf Systemebene eine spezifische Energie von 230 Wh/kg bereits nachgewiesen werden.

HV-Batteriesystem mit hoher aktiver und passiver Sicherheit

In der Produktion setzt das Unternehmen ausschließlich vorkonfektionierte hybride Kunststoff/Metallelemente ein, um die Stückliste zu verkürzen und den Produktionstakt zu erhöhen. Bei der Entwicklung des HV-Batteriesystems stand aber die aktive und passive Sicherheit im Zentrum aller Anstrengungen. Ein optionales Faserverbund-Gehäuse, welches Fehlerströme ableitet und Intrusion detektiert, ist ein Beleg dafür. Das Batterie-Management-System mit Isolationsfehlermessung und Zwischenkreisspannungsüberwachung ist bereits konform zu ASIL-D beziehungsweise SIL Level 3.

Proprietär ist zudem das ebenübergreifende, intrinsische Sicherungskonzept, das es erlaubt im Bedarfsfall die HV-Spannung sicher, schnell und automatisch abzuschalten. Eine weitere Integrationsoptionen ist das sogenannte DryCloud-System von Envites Energy. Dieses dämmt im extremen Fall auch eine offenen Batteriebrand ein. Das flexible Hochvolt-Batteriesystem aus Lithium-Ionen-Zellen eignet sich laut Scaba sowohl für Traktionsbatterien, Bordnetzsysteme wie auch für stationäre Anwendungen.

Auch wenn ein Standort für eine eigene Massenproduktion derzeit nicht feststeht, wie es Tim Schäfer von der Envites Energy mitteilt, so lässt sich die Jahresproduktion sich mit entsprechenden Investitionen binnen Jahresfrist auf weit über 100 MWh steigern. "Wir arbeiten derzeit vor allem an Pilotaufträge aus dem Industriebatteriebereich sowie E-Bus Herstellern und Automobilzulieferern", so Schäfer.