Batterietechnik

Mit der Einführung der Lithium-Ionen-Technologie finden sich Batterien in nahezu allen Lebenslagen. Die Anwendung als Antriebsquelle für Elektrofahrzeuge, stationäre Speicher in der Energieversorgung oder als Heimspeicher in Verbindung mit Photovoltaik, für akkubetriebene Werkzeuge oder tragbare Geräte wie Laptops und Mobiltelefone zeigt die große Spannbreite der Einsatzmöglichkeiten.
Aus Sicht von Anwendern sind Batterien variable Spannungsquellen mit variablem Innenwiderstand. Ihr Verhalten in Abhängigkeit von Temperatur, Ladezustand und Alter wird als komplex und undurchschaubar empfunden. Außerdem sind Leistungsfähigkeit und Lebensdauer von Batterien abhängig von der Einbindung in das Gesamtsystem und der Nutzung.

Ziel der Weiterbildung

Die Teilnehmer des Seminars erhalten ein grundlegendes Verständnis für die Funktionsweise von Batterien in ihrem anwendungsspezifischen Systemumfeld. Dabei werden die wichtigsten industriellen Batteriesysteme (Fokus Li-Ionen) betrachtet und vor allem die grundsätzlichen Gemeinsamkeiten aller Batteriesysteme betont.

ANMERKUNG
Das Seminar ist eine Einführung, die auch Newcomern den Einstieg in die Batterietechnik ermöglicht.

Das Seminar ist vom VDSI Verband Deutscher Sicherheitsingenieure e.V. als geeignet für die Weiterbildung von Sicherheitsfachkräften nach § 5 (3) ASiG eingestuft worden, und die Teilnehmer*innen erhalten auf der qualifizierten Teilnahmebescheinigung 1 VDSI-Punkt Arbeitsschutz.

Montag, 15. Mai 2023
8.30 bis 12.00 und 13.00 bis 16.30 Uhr

Übersicht über Energiespeichertechnologien und ihre Anwendungen
– elektrische Energiespeicher
– elektrochemische Energiespeicher
– mechanische Energiespeicher
– Kurzzeit- und Langzeit-Energiespeichersysteme
– Brennstoffzellen und Elektrolyse

Batterien in ihrem Systemumfeld
– Strom und Spannung von Batterien in unterschiedlichen Anwendungen
– Begrifflichkeiten

Grundsätzliches zur elektrochemischen Spannungsquelle
– prinzipielles Verhalten von Elektroden in einem Elektrolyt
– Spannungsverlauf beim Laden und Entladen
– Nebenreaktionen
– Sicherheitsfragen

Aufbau von Zellen und Batterien
– Struktur der aktiven Massen und ihrer Eigenschaften
– Aufbau von Elektroden, Zellen und Batterie, Übersicht Batterietechnologien

Ersatzschaltbilder von Elektroden und Zellen
– elektrische Eigenschaften der Bestandteile von Zellen und ihre Abhängigkeit vom Ladezustand und der Alterung
– Mikrohenry, Milliohm und Farad

Laden und Entladen
– Ablauf der Nutzung: Ladeerhaltung, Entladen und Aufbau von Inhomogenitäten, Laden und Ausgleichsladung
– Schnellladen
– Ladeinfrastruktur

Kapazitäts- und Zustandsbestimmung
– Betriebskapazität, Ladezustand (SOC), SOH (State of Health) und SOF (State of Function)

Aufbau von Batteriesystemen
– Kühlung
– Batteriemanagementsysteme
– Architektur von modernen Lithium-Ionen-Batterien
– Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien