Natrium/Nickelchlorid-Batteriesysteme zur stationären Energiespeicherung

Thema

In den Arbeitsgruppen »Energiesystemkonzepte« und »Systemintegration« entwickeln wir Hochtemperatur-Batteriesysteme auf Basis der Natrium/Nickelchlorid-Technologie. Wir besitzen umfangreiche Expertise zur Integration von Zellen unterschiedlichen Designs in Batteriemodulen für den Einsatz als Heim-, Quartier- und Containerspeicher. Dazu findet sowohl eine umfassende thermische und elektrische Modulkonzeptionierung statt als auch die Steuerungs- und Regelungsentwicklung für das Batterie-Management-System (BMS).

Im Entwicklungsprozess setzen wir vorhandene Simulationstools auf den Ebenen Zelle, Modul und Anwendung ein. Begleitend ermitteln wir die Herstellkosten eines Batteriesystems, um daraus eine Kostenschätzung einschließlich eines Kosteneinsparpotenzials zu eruieren. Dies kann sowohl für eine Klein- als auch für eine Großserienfertigung erfolgen. Diese Ergebnisse fließen in Designentscheidungen während der Konzeptphase ein.

Die entwickelten Batteriesystem-Prototypen werden in den IKTS-Laboren messtechnisch analysiert, um die Konzepte zu validieren und reale Einsatzszenarien zu erproben.

© Fraunhofer IKTS
Konzeptionierung eines Na/NiCl2-Batteriemoduls.
© Fraunhofer IKTS
CAD-Modell des Na/NiCl2-Batteriemoduls.
© Fraunhofer IKTS / Jürgen Lösel
Realisiertes Na/NiCl2-Batteriemodul zur stationären Energiespeicherung.

Entwicklungsspektrum

  • Modulkapazitäten: 5 kWh bis 40 kWh
  • Anwendungsspezifische BMS-Entwicklung
  • Thermisches Management, ggfs. mit Wärmespeicher (Phasenwechselmaterial, PCM)
  • Kostenschätzung und Berechnung von Kosteneinsparpotenzialen für Klein- oder Großserien

 

Einsatzbereiche

  • Hausspeicher im Zusammenhang mit Photovoltaik-Anlagen
  • Großspeicher/Container-Anwendungen
  • Hybridsysteme (Li-Ionen- und Na/NiCl2-Batterien)

 

Technologiereifegrade (TRL)

  • Laborprototypen
  • Demonstratoren
  • Produktnahe Systeme