Baterii ceramice cerenergy®

Institutul de Cercetări Ceramice Fraunhofer IKTS va expune la ENERGY STORAGE EUROPE(12-14 martie 2019, Dusseldorf) baterii ceramice cu caracteristici de top, cu costuri de stocare cu 50% mai mici decât pentru bateriile cu Li-ion.

La ENERGY STORAGE EUROPE 2019, Institutul Fraunhofer pentru Tehnologii și Sisteme Ceramice IKTS va prezenta acumulatorul ceramic de înaltă temperatură cerenergy®   dezvoltat pentru baterii de stocare staționară a energiei. Cu costuri mai mici de 100 Euro / kWh, prețul la nivel de celulă este în jur de jumătate din nivelul prețului bateriilor Li-ion. Prin urmare, soluția „cerenergy” deține recordul mondial pentru celulele de acumulator de clorură de nichel care nu necesită întreținere și este absolut sigur. Standul Fraunhofer IKTS poate fi găsit în hala 8b la numărul B44.

„Faptul că Fraunhofer IKTS își prezintă bateria ceramică aici este un exemplu al punctelor forte ale ENERGY STORAGE EUROPE și ale Conferinței paralele internaționale privind stocarea energiei regenerabile, precum. Nici un alt eveniment din industria de stocare nu oferă o gamă similară a tehnologiilor și a jucătorilor de vârf din cercetare, dezvoltare și industrie „, spune Bastian Mingers, șeful ENERGY STORAGE EUROPE.

În Düsseldorf, IKTS va prezenta, printre altele, o baterie pregătită de 5 kWh cu 20 de celule, de 250 Wh fiecare, cea mai ridicată capacitate  pe plan mondial. Modulul ce va fi prezentat va fi gata pentru producție în lunile următoare. Deși temperatura de funcționare a soluției bateriei cerenergy® este de 300 ° C, funcționarea sa este eficientă și economică datorită izolației cu vid. Spre deosebire de bateriile Li-ion, aerul condiționat nu este necesar chiar și în condiții extreme de mediu. Eficiența globală este de peste 90%. Densitatea de energie de 130 Wh / kg și ratele de încărcare și descărcare de 0,25 până la 0,75 C fac ca bateriile să fie predestinate pentru utilizare staționară.

„Bateria cu clorură de nichel din clorură de sodiu se bazează, în esență, pe sare obișnuită – nu există o materie primă mai ieftină și mai ușor accesibilă și ne dispensăm complet de pământuri rare sau alte materii prime strategice. Doar recent am reușit să adaptăm într-adevăr tehnologia pentru utilizarea în sistemele staționare de stocare.”, spune dr. Roland Weidl, șef de departament la Fraunhofer IKTS. „ENERGY STORAGE EUROPE oferă echipei noastre o platformă ideală pentru a discuta cu potențialii clienți despre utilizarea tehnologiei cerenergy”, adaugă Weidl.

cerenergy® este platforma tehnologică a Fraunhofer IKTS pentru bateriile cu temperatură ridicată pe bază de ceramică. Ideea se bazează pe „redezvoltarea” bateriilor Na / NiCl2 și Na / S cu condiția ca celulele și sistemele să fie produse cât mai eficient din punct de vedere al costurilor. În acest scop, sunt luate în considerare proiectarea celulelor și a sistemelor, materialele utilizate și tehnologiile de producție. Costurile vizate sunt semnificativ mai mici de 100 € / kWh la nivel de celule.

O tehnologie de producție automatizată în grad ridicat poate îndeplini această cerință prin fabricarea electroliților ceramici, precum și prin proiectarea unei celule și a unui sistem „subțire”. Materiile prime necesare sunt economice din punct de vedere al costurilor și sunt relative ușor  disponibile. Astfel, capacitatea de stocare în bateriile Na / NiCl₂ este definită de concentrația de soluție de clorură de sodiu. Elementele esențiale suplimentare includ un electrolit ceramic Na-ion, bun conductor de electricitate, realizat din Al₂O₃ dopat, precum și nichel și fier. Bateriile nu conțin pământuri rare sau alte resurse strategice. Densitățile energetice de aproximativ 130 Wh / kg (la nivel de celulă) sunt comparabile cu cele ale bateriilor cu Li-ion. Ratele de încărcare și descărcare de la 0,25 până la maximum 1 C limitează densitatea, dar joacă mai degrabă un rol minor în ceea ce privește capacitatea de stocare staționară a energiei. Creșterea temperaturii de funcționare la 300 ° C se realizează cu pierderi scăzute, prin izolație cu vid și nu este percepută de către utilizatorul final în funcțiune. Prin urmare, bateriile cerenergy®, spre deosebire de bateriile Li-ion, pot fi folosite și în condiții de mediu extreme cu aer condiționat.

Avantaje cerenergy®

• Utilizarea materiilor prime disponibile și mai ieftine
• Robustețe ridicată cu o durată de viață dovedită> 10 ani și 4500 cicluri
• Eficiență ridicată (> 90%)
• Operare independentă de temperatura mediului
• 100% reciclabilă
• Tehnologie sigură

Mai multe informații despre bateria ceramică de clorură de nichel pot fi găsite la https://www.ikts.fraunhofer.de/en/departments/energy_bio-medical_technology/system_integration_technology_transfer/stationary_energy_storage/cerenergy.html

Foto: IKTS Fraunhoffer