Energie Elektrische Energiespeicher und Energieumwandlung

Der State of Safety ist für die Implementierung und Weiterentwicklung von Lithiumbatterien entscheidend.

Quelle: BAM

State of Safety: Lithiumbatterien sicher in die Zukunft bringen

Elektrische Energiespeicher (EES) wie Batterien, die aktuell vor allem auf der Lithium-Ionen-Technologie beruhen, sind ein Schlüssel für die E-Mobilität wie auch für die grüne Transformation. Sie ermöglichen es, CO2-Emissionen im Verkehr zu senken und die erneuerbare Energie aus Wind und Sonne zwischenzuspeichern. Mit Blick auf die Energieeffizienz der elektrochemischen Prozesse – wie z. B. der Elektrolyse als Voraussetzung für die Wasserstoffnutzung - wird zunehmend auch die elektrische Energiekonversion als wichtiger Baustein einer nachhaltigen Zukunft verstanden. An der BAM bearbeiten wir die Schwerpunkte zur Sicherheit von EES (State-of-Safety), nachhaltigen Energiematerialien (z. B. Natrium-Ionen-Batterien) sowie zur Zusammensetzung von Materialien auf Molekülebene bis zu ganzen Bauteilen.

Der State of Safety, die Alterung und das Sicherheitsverhalten von Second-Life- und zukünftigen Zelltechnologien stehen an der BAM im Fokus. Das betrifft alle Vorgänge rund um das Laden, die Nutzung und die Wiederverwendung im „zweiten Leben“ großer und kleiner Batterien. Neben der Betrachtung des thermischen Durchgehens auf nano-Ebene untersuchen wir auch dessen Auswirkungen und erforschen Gegenstrategien auf Anwendungsebene.

Der State of Safety kommt auch ins Spiel, wenn es gilt, Prototypen von neuen Batterien zu transportieren oder defekte Lithiumbatterien zu recyclen oder zu entsorgen. Die BAM hat die hoheitliche Aufgabe, entsprechende Verpackungen zuzulassen und legt die Bedingungen für den Transport fest. Dazu wirken wir auf europäischer und auf UN-Ebene bei der Regelsetzung und Normung mit.

Nachhaltige Energiematerialien

Elektrochemische Zukunftstechnologien basieren auf Durchbrüchen bei der Entwicklung neuartiger Energiematerialien, die EES-Technologien leistungsfähiger und/oder kostengünstiger machen können. Die Energiewende ist hierbei insbesondere auf Materialien aus in großen Mengen und lokal verfügbaren Rohstoffen angewiesen. Die BAM wirkt an der Erforschung und Entwicklung solcher Energiematerialien für Elektrodenmaterialien für Batterien und Katalysatoren für die Elektrolyse mit, um ihre Sicherheit zu gewährleisten.

Mit ihrer umfassenden Expertise zum State of Safety, zu nachhaltigen Energiematerialien und der Rückverfolgung der Zusammensetzung von elektrischen Energiespeichern ist die BAM eine ideale Partnerin für Wissenschaft und Industrie bei der Forschung an aktuellen und zukünftigen Batterietechnologien.

Leistungen und Kompetenzen im Bereich elektrische Energiespeicher und Energieumwandlung

Unsere Expertise umfasst:

Durchführung multiphysikalischer und chemischer Prüfverfahren
Bildgebende und zerstörungsfreie Prüfung
Sicherheitstests und Untersuchungen zum thermischen Durchgehen von EES auf Zellebene bis zum Realmaßstab
Untersuchungen zur Alterung von EES
Modellierungen und Simulationen
Forschung an innovativen Komponenten im eigenen Materiallabor
Mitwirkung bei der Regelsetzung und Normung auf europäischer und UN-Ebene
Zulassung und Prüfung von Transportverpackungen für defekte Lithiumbatterien
Forschung zu Recycling und Entsorgung
Beratung zum konstruktiven Brandschutz