HOCHTEMPERATUR

TECHNOLOGIE

CUSTOMCELLS® - WIEDERAUFLADBARE HOCHTEMPERATUR LITHIUM-IONEN ZELLTECHNOLOGIE

Bisher verfügbare Lithium-Ionen Batteriezellen sind in der Regel auf einen sehr engen Temperaturbereich limitiert. Andere Energiespeichersysteme wie Lithium-Metall Batterien ermöglichen unter Umständen höhere Anwendungstemperaturen, bergen aber gleichzeitig ein hohes Risikopotential. Wieder andere Batteriesysteme tolerieren lediglich einen um wenige Grad höheren Temperaturbereich, decken aber die sehr hohen Temperaturen nicht ab, wie sie beispielsweise beim Autoklavieren oder bei Tiefenbohrungen auftreten.

DIE CUSTOMCELLS® - HOCHTEMPERATUR LITHIUM-IONEN SEKUNDÄRZELLEN

Die CUSTOMCELLS® Hochtemperatur-Technologie kann in verschiedenen Baugrößen gefertigt werden. Ausgehend von einer DD-Zellgröße mit M8 Anschlüssen kann eine Vielzahl weiterer Hard Case Zellgrößen realisiert werden.

ALLGEMEINE INFO

- 2019 entwickelt
- Für verschiedene Spezialanwendungen Öl & Gas / PV / Medizin / Verteidigung
- Erfüllung höchster Sicherheitsstandards
- Hergestellt in der EU

HAUPTMERKMALE

- Hard Case Zellen in verschiedenen Formaten und Kapazitäten
- Betrieb in großem Temperaturbereich
- Wiederaufladbar bis 150 °C
- Sicher getestet bis 170 °C
- Temperaturbereich: 0 bis 150 °C

INDIVIDUELLE ANPASSUNG

CUSTOMCELLS® HT-Lithium-Ionen Akkus können in verschiedenen zylindrischen und prismatischen Größen sowie in der Leistung für verschiedene Anwendungen angepasst werden

VORTEILE

- Wiederaufladbar bei erhöhten Temperaturen
- Anpassbare Zellgeometrie für verschiedene Batterieaufbauten
- Sehr sicher, langlebig und stabil bis 150 °C

CUSTOMCELLS® HOCHTEMPERATUR-TECHNOLOGIE IM WETTBEWERBSVERGLEICH

WIR BIETEN Energiespeicherlösungen für EINEN erweiterten TemperaturBEREICH

CUSTOMCELLS® bietet mit den wiederaufladbaren Hochtemperatur-Batteriezellen eine neue Zelltechnologie an, welche die wichtigsten Kriterien wie eine besonders hohe Eigensicherheit, Zuverlässigkeit und Performance bei besonders hohen Temperaturen von bis zu 150 °C zur Verfügung stellt. Diese Kombination von herausragenden Eigenschaften eignet sich besonders gut für anspruchsvolle Anwendungen in den unterschiedlichsten Bereichen wie z.B. der Medizintechnik, Öl und Gas oder Sicherheit.

EXEMPLARISCHE ANWENDUNGEN DER CUSTOMCELLS® HOCHTEMPERATUR ZELLTECHNOLOGIE

ÖL- UND GASINDUSTRIE

- MWD/LWD/D
- Inspektion
- Pipeline Inspektion (PIG)
- Niedrige magnetische Signatur

MEDIZINTECHNIK

Sterilisierbarkeit

INFORMATIONSTECHNIK

Sicher in der Anwendung
und zuverlässig bei extremen
Bedingungen über 50 °C

INDUSTRIE

Sicher in der Anwendung
und zuverlässig bei extremen
Bedingungen über 50 °C

PHOTOVOLTAIK

Sicher in der Anwendung
und zuverlässig bei hohen
Umgebungstemperaturen über 50 °C
  • Im Bereich Oil & Gas eignet sich die Batterietechnologie für Energieversorgung von Logging und Monitoring Equipment beispielsweise in Kombination mit einem Generator.
     
  • Im Bereich der Medizinprodukte eignet sich die Technologie beispielsweise für die kabellose Energieversorgung von Geräten, welche heiß sterilisiert werden. Die Batterie ist autoklavierbar.
     
  • Im Bereich von Industrieanlagen eignet sich diese Technologie beispielsweise als Energie-Back up System für Stellmotoren in sicherheitskritischen Bereichen in denen im Katastrophenfall hohe Temperaturen auftreten, aber aus Sicherheitsgründen auf eine Lithium-Metall Batterie verzichtet werden soll.
     
  • Bei der Überwachung und dem Monitoring von sicherheitsrelevanten Bereichen bzw. besonders gefährdeten Bereichen, in denen eine hohe Umgebungstemperatur auftreten kann, eignet sich die CUSTOMCELLS® Hochtemperatur-Technologie ebenfalls.
     
  • CUSTOMCELLS® bietet alle Dienstleistungen von der Machbarkeitsstudie bis zur Prüfung. Wir verfügen über hohe interne Analyse- und Testkapazitäten und über rund 18 Jahre Erfahrung in der Entwicklung und Herstellung von Li-Ionen-Zellen. Die Entwicklung erfolgt im eigenen Haus und zusammen mit starken Partnern.

LITHIUM-IONEN ZELLTECHNOLOGIE FÜR DEN EINSATZ BEI ERHÖHTEN TEMPERATUREN

Abbildungshinweise:

  • Konventionelle Lithium-Ionen Batteriezellen garantieren nur in einem sehr begrenztem Temperaturbereich (typischerweise 0-40°C) eine hohe Lebenserwartung. Bei Betrieb oder Lagerung bei temperaturen von über 60 °C altern sie besonders schnell, was sich in einer zeitnahen Verringerung der Speicherkapazität widerspiegelt.
     
  • Die Entwicklung der Lithium-Ionen Hochtemperatur Technologie von CUSTOMCELLS® ermöglicht eine besonders hohe Betriebsdauer bei erhöhten Temperaturen. Der Vergleich mit einer bisher verfügbaren Lithium-Ionen Batterie für höhere Temperaturen zeigt den technologischen Vorsprung der Entwicklung.
     
  • Durch die CUSTOMCELLS® Hochtemperatur Technologie ist beispielsweise bei 75 °C eine deutlich längere Lebensdauer der Batteriezellen gegeben, bis eine verbleibende Restkapazität von 80% erreicht ist.
     
  • Darüber hinaus ist die Zelltechnologie in der Lage, auch bei außergewöhnlich hohen Temperaturen über einen längeren Zeitraum als wieder aufladbare Batteriezelle zur Verfügung zu stehen.

Technische Spezifikationen

HOCHTEMPERATURSICHERE LITHIUM-IONEN-AKKUS - ZIM-Erfolgsbeispiel

Neue Li-Ionen-Batterien erfüllen bei Temperaturen bis 150 °C höchste Sicherheitsstandards. Auch unter extremen Anwendungsbedingungen wie bei geologischen Tiefenbohrungen liefern sie zuverlässig Energie für Sensoren und können vor Ort aufgeladen werden. Die Batterien stehen für vielfältige weitere Anwendungen zur Verfügung. Konventionelle Lithium-Ionen- Batteriezellen garantieren nur in einem begrenztem Temperaturbereich (typischerweise 0 °C bis 40 °C, maximal 60 °C) einen sicheren Einsatz und eine akzeptable Lebenserwartung. Andere Energiespeichersysteme wie Lithium- Metall-Batterien ermöglichen zwar höhere Anwendungstem- peraturen, wie sie beispielsweise bei Tiefenbohrungen auftreten, bergen aber gleichzeitig ein hohes Risikopotential und sind nicht wiederaufladbar. Beim Betrieb so genannter MWD (Measurement While Drilling)-Geräte, bei denen die Messeinrichtungen in den Bohrstrang hinter dem Bohrwerk- zeug integriert sind, müssen die eingesetzten Sensoren mit Energie versorgt werden. Das erledigt zwar ein von der Bohrspülung angetriebener Generator im Bohrkopf, der allerdings nicht durchgehend die gleiche Leistung erbringt. Deshalb werden als Energiepuffer Batterien benötigt, die den extremen Bedingungen standhalten.

Das Produkt und seine Innovation

Angeregt durch den Bedarf der Bohrlochmessungen mit MWD- Geräten haben sich die Custom Cells Itzehoe GmbH, das Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie (ISIT) und das kanadische Unternehmen Evolution Engineering Inc. das Ziel gesetzt, Lithium- Ionen-Batterien zu entwickeln, die besonders sicher sind und bei hohen Temperaturen entladen und geladen werden können. Der bisher bei den Bohrungen nötige Batteriewechsel würde damit entfallen. In dem ZIM-Kooperationsprojekt hat das ISIT ein Konzept für magnetfeldreduzierte Zellen in Li-Ionen- Technologie entwickelt, während sich Custom Cells Itzehoe auf die Entwicklung der hochtemperaturfesten Batteriezellen auf Basis einer neuartigen Li-Ionen-Zellchemie mit neuen Materialkombinationen konzentrierte. Dem kanadischen Partner Evolution Engineering Inc. oblagen die Assemblierung zu Batteriepacks, die Anpassung des Batteriemanagementsystems und die Durchführung von Feldtests.

Der Markt und die Kunden

Im Ergebnis der Entwicklung und der Produktion erster Musterserien bietet CUSTOMCELLS® kundenspezifisch konfigurierbare Li-Ionen-Batteriezellen an, die im Temperaturbereich von 0 °C bis 150 °C zuverlässig geladen und entladen werden können, eine hohe Sicherheit gegen thermisches Durchgehen und Metallbrand bieten und auch unter rauen Umgebungsbedingungen mit einer langen Lebensdauer eingesetzt werden können. Das Marktpotenzial für die Hochtemperatur-Lithium-Ionen-Batterien ist groß. Neben dem bereits erfolgten Einsatz bei Bohrloch- messungen bieten sich vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Sie eignen sich als Energieversorger beispielsweise für die kabellose Energieversorgung von Geräten der Medizintechnik, welche heiß sterilisiert werden, für das Monitoring von sicherheitsrelevanten bzw. besonders gefährdeten Bereichen, in denen eine hohe Umgebungstemperatur auftreten kann, oder auch als Energie-Back-up- System für Stellmotoren in sicherheitskritischen Bereichen, in denen im Katastrophenfall hohe Temperaturen auftreten.

ihr ansprechpartner für HOCHTEMPERATUR-Zelltechnologie

Matthias Fesser
Business Development Manager

Custom Cells Itzehoe GmbH
Fraunhoferstr. 1b
25524 Itzehoe

kontakt(at)customcells.de