Charakterisierung und Bewertung von Batteriematerialien

Forschung an Batterien der nächsten Generation

Messaufbau zur Bestimmung thermischer Eigenschaften von Batterien und ihrer Materialien
© Fraunhofer ICT
Messaufbau zur Bestimmung thermischer Eigenschaften von Batterien und ihrer Materialien

Batterien sollen immer leistungsfähiger, sicherer und nachhaltiger werden. Dazu werden neue bzw. alternative Batteriematerialien (Anoden- und Kathodenaktivmaterial, Inaktivmaterialien wie Binder und Leitruße, Stromableiter, Separatoren und Elektrolyte (fest vs. flüssig), etc.) entwickelt.

Insbesondere zu Batterien der nächsten Generation (»nextGen«) wie Lithium-Ionen-Batterien (LIB) mit hohen Si-Anteilen in der Anode, Natrium-Ionen-Batterien (SIBs) und Feststoffbatterien (ASSB) gibt es noch viele offene Fragestellungen und Entwicklungsbedarfe.

Mit unseren Methoden können wir Ihre Batteriematerialien tiefgreifend elektrochemisch charakterisieren (Kapazität, Spannung, Ratenfestigkeit, Stabilität, Ionenleitfähigkeit, Alterung, etc.), thermische Eigenschaften bestimmen (Stabilität, Wärmeleitfähigkeit), die Alterung im Betrieb untersuchen (z. B. Dickenänderungen auf Elektroden- und Zellebene, Druckbeaufschlagung, Ausgasen der Materialien (in-operando Gasanalytik)) und ihre Sicherheit bewerten (Sicherheitstest wie Überheizen, Überladen und Nagelpenetration inklusive Gasanalytik).

Ihre Batteriematerialien können damit umfänglich bewertet werden, nicht nur im Einsatz in der Batterie, sondern auch ihre Stabilität und Handhabung in der Fertigung, in Umgebungsluft und vielen weiteren Szenarien. 

So unterstützen wir Sie

  • Beratung zu Materialien für »NextGen«-Batterien
  • Untersuchung und Charakterisierung von Batteriematerialien: elektrochemisch, thermisch, Sicherheit
  • Charakterisierung der Alterung (u. a. Dickenänderung, Druck, Gasbildung) von Batterie- und Elektrodenmaterialien
  • Bau von Test- und Demonstratorzellen der Batteriematerialien (Kleinstserien, Knopf- und Pouchzellen)
  • Bewertung von Batteriematerialien für »NextGen«-Batterien