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TEST UND POST-MORTEM- ANALYSE VON LI-BATTERIEN Die elektrische und thermische Charakte- risierung von Batterien ist wesentliches Instrument für Bewertung und Vergleich von Performance und Einsetzbarkeit unter- schiedlicher Zelltypen. Dies betrifft neben der Temperaturabhängigkeit von Lade- und Entladeverhalten vor allem auch die Zyklen- und Langzeitstabilität der Akkumulatoren. Moderne Batterieprüfstände am Fraunhofer IKTS erlauben Test und Charakterisierung von vollständigen Zellen bis zu einer Kapa- zität von 40 Ah mittels Strom-Spannungs- messungen und Impedanzspektroskopie sowie applikationsspezifischen Lastzyklen. In einer Post-Mortem-Analyse können darüber hinaus detaillierte Informationen über Alterungseffekte und Degradation der Aktivmaterialien gewonnen werden. Diese experimentellen Arbeiten liefern daneben auch die Basis für eine Model- lierung des Batterieverhaltens, wodurch ein Beitrag zur Entwicklung modellbasierter Batteriemanagementsysteme oder zur ther- mischen Auslegung von Batteriesystemen geleistet wird. Leistungsangebot Charakterisierung von Lithium-Batterien - Aufbau von Knopf- und Pouch-Zellen auf Basis individueller Batteriematerialien - Elektrische und thermische Charakterisie- rung von Batteriezellen bis zur Kapazität von 40 Ah im Temperaturbereich von - 20 °C bis 60 °C - Test unter applikationsspezifischen Bedin- gungen und Lastzyklen - Impedanzanalyse von Batteriezellen - Post-Mortem-Analyse von Lithium-Batte- rien FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR KERAMISCHE TECHNOLOGIEN UND SYSTEME IKTS 1 Batterie-Testcontainer. 2 Post-Mortem-Analyse. 3 Charakterisierung von Batte- rien. 4 FESEM-Aufnahme einer Kathode nach PMA. Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS Winterbergstraße 28 01277 Dresden Ansprechpartnerin Dr. Mareike Wolter Telefon 0351 2553-7971 [email protected] www.ikts.fraunhofer.de 1 2

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TEST UND POST-MORTEM-ANALYSE VON LI-BATTERIEN

Die elektrische und thermische Charakte-

risierung von Batterien ist wesentliches

Instrument für Bewertung und Vergleich

von Performance und Einsetzbarkeit unter-

schiedlicher Zelltypen. Dies betrifft neben

der Temperaturabhängigkeit von Lade- und

Entladeverhalten vor allem auch die Zyklen-

und Langzeitstabilität der Akkumulatoren.

Moderne Batterieprüfstände am Fraunhofer

IKTS erlauben Test und Charakterisierung

von vollständigen Zellen bis zu einer Kapa-

zität von 40 Ah mittels Strom-Spannungs-

messungen und Impedanzspektroskopie

sowie applikationsspezifischen Lastzyklen.

In einer Post-Mortem-Analyse können

darüber hinaus detaillierte Informationen

über Alterungseffekte und Degradation der

Aktivmaterialien gewonnen werden.

Diese experimentellen Arbeiten liefern

daneben auch die Basis für eine Model-

lierung des Batterieverhaltens, wodurch ein

Beitrag zur Entwicklung modellbasierter

Batteriemanagementsysteme oder zur ther-

mischen Auslegung von Batteriesystemen

geleistet wird.

Leistungsangebot

Charakterisierung von Lithium-Batterien

- Aufbau von Knopf- und Pouch-Zellen auf

Basis individueller Batteriematerialien

- Elektrische und thermische Charakterisie-

rung von Batteriezellen bis zur Kapazität

von 40 Ah im Temperaturbereich von

- 20 °C bis 60 °C

- Test unter applikationsspezifischen Bedin-

gungen und Lastzyklen

- Impedanzanalyse von Batteriezellen

- Post-Mortem-Analyse von Lithium-Batte-

rien

F R A U N H O F E R - I N S T I T U T F Ü R K E R A M I S C H E T E C H N O L O G I E N U N D S Y S T E M E I K T S

1 Batterie-Testcontainer.

2 Post-Mortem-Analyse.

3 Charakterisierung von Batte-

rien.

4 FESEM-Aufnahme einer

Kathode nach PMA.

Fraunhofer-Institut für Keramische

Technologien und Systeme IKTS

Winterbergstraße 28

01277 Dresden

Ansprechpartnerin

Dr. Mareike Wolter

Telefon 0351 2553-7971

[email protected]

www.ikts.fraunhofer.de

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TESTING AND POSTMORTEMANALYSIS OF LITHIUM BATTERIES

Electrical and thermal characterization of

lithium batteries is the most important in-

strument for comparing performance and

applicability of different types of cells. This

concerns temperature dependency of

charge and discharge characteristics as well

as cycle and calendar life time.

Sophisticated battery test equipment at

Fraunhofer IKTS allows testing of single

cells up to 40 Ah capacity. Besides

current/voltage characteristics and impe-

dance spectroscopy also application-specific

load profiles can be measured.

Additional postmortem analysis provides

detailed information concerning aging and

degradation of battery materials.

The experimental results mentioned above

are the basis for modeling of battery per-

formance, fostering battery management

development and design of thermal man-

agement for battery systems.

Services offered

Characterization of lithium batteries

- Manufacturing of coin and pouch cells

from individual battery materials

- Electrical and thermal characterization of

single cells up to 40 Ah capacity and tem-

perature range from -20°C to 60°C

- Testing under application-relevant condi-

tions and load cycles

- Impedance analysis of single cells

- Postmortem analysis of lithium batteries

F R A U N H O F E R I N S T I T U T E F O R C E R A M I C T E C H N O L O G I E S A N D S Y S T E M S I K T S

1 Battery test container.

2 Postmortem analysis.

3 Characterization of battery

performance.

4 FESEM analysis of cathode

material.

Fraunhofer Institute for Ceramic

Technologies and Systems IKTS

Winterbergstrasse 28

01277 Dresden, Germany

Contact

Dr. Mareike Wolter

Phone +49 351 2553-7971

[email protected]

www.ikts.fraunhofer.de

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