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Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS

Winterbergstr. 28, 01277 Dresden
Deutschland
Telefon +49 351 25537700
Fax +49 351 25537600
info@ikts.fraunhofer.de

Dieser Aussteller ist Mitaussteller von
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

Hallenplan

Energy Storage Europe 2019 Hallenplan (Halle 8b): Stand H33

Geländeplan

Energy Storage Europe 2019 Geländeplan: Halle 8b

Unser Angebot

Produktkategorien

  • 02  Elektrochemische Speicherung
  • 02.01  Akkumulatoren
  • 02.01.04  Li-Ionen

Unsere Produkte

Produktkategorie: Li-Ionen

Mikrobatterie

Eine auf LTCC basierende Mikrobatterie beruht auf der Herstellung und Fügung von LTCC-Halbschalen mit Kavitäten für Elektroden und Elektrolyt. Für eine erfolgreiche Batterieherstellung werden folgende Anforderungen an LTCC-Halbschalen gestellt:

  • geringe Dicke (<0,5 mm),
  • geringer Edelmetallanteil ,
  • ausreichende Ebenheit,
  • Herstellbarkeit unter Berücksichtigung der zulässigen Wärmebehandlung einzelner Bestandteile und
  • SMD-Integrationsfähigkeit.
In der dargestellten Variante betragen die lateralen Abmessungen der Batterie (10 x 10) mm², die Tiefe der Kavität für die Elektrodenbefüllung beträgt 100 µm. Die für die Elektroden zur Verfügung stehende Fläche entspricht (6 x 6) mm². Die Untersuchungen bzgl. der Stabilität unterschiedlicher LTCC-Substrate in der fluorid-haltigen Elektrolytlösung zeigen, dass die LTCC-Folie für die Herstellung von Mikrobatterien sehr gut geeignet ist.

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Produktkategorie: Li-Ionen

Materialien für Li-Batterien

Li-haltige Verbindungen unterschiedlicher Li-Stöchiometrie auf der Basis von Lithium-Nickel-Oxide und Lithium-Kobalt-Oxide sowie davon abgeleitete Verbindungen wie z.B. LiCo0,33 Ni0,33 Mn0,33 O4 , LiNi0,5 Mn0,5 O4 u.a. sind die traditionellen Werkstoffe für kommerzielle Li-Ionen Batterien. Im Zuge der fortschreitenden Entwicklung der elektrischen und/oder Hybrid-Fahrzeuge müssen die Li-Ionen-Batterien entwickelt werden, die nicht nur hohe Energiedichte zeigen, sondern auch eine hohe Leistungsdichte haben. Die schnelle Ladung-Entladungsvorgänge werden durch die Entwicklung der nanostrukturierten Kathodenwerkstoffe und Optimierung der Pasten- und Beschichtungstechnologie erreicht.

 
Leistungsangebot
 
  • Auswahl der Verfahren für Pulversynthese, die für eine genaue Einstellung der chemischen Zusammensetzung und ein Up-scaling der Kathodenherstellung geeignet sind
  • Die Entwicklung der Pastenzusammensetzung für konventionelle Kathoden- und Anodenpulver sowie deren Optimierung aufgrund der Ergebnisse der elektrochemischen Charakterisierung
  • Pasten- und Elektrodenentwicklung auf Basis unterschiedlichen Pulver und Herstellung der Modellproben mittels Siebdruck
  • Untersuchungen zum Upscaling

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Produktkategorie: Li-Ionen

Schlicker-basierte Beschichtungen für SuperCaps und Li-Batterien

Das Foliengießen ist ein kostengünstiges Formgebungsverfahren zur Herstellung dünner, großflächiger und planarer Substrate. Am IKTS werden mit dieser Technologie Elektrodenfolien für Lithium-Batterie und Superkondensator entwickelt. Dabei wird ein Schlicker auf eine Metallkollektorfolie aufgebracht und getrocknet. Diese Elektrodenfolie wird anschließend in der Batterie bzw. Kondensator verbaut.
 
Leistungsangebot
  • Formulierung und Charakterisierung keramischer, metallischer und nicht-metallischer Schlicker und Folien
  • Dispergiertechnologie
  • Entwicklung und Herstellung von Folien aus unterschiedlichen Materialien
  • Kundenspezifische Gießschlickerentwicklung

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Über uns

Firmenporträt

Das Fraunhofer IKTS im Profil

Das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS betreibt anwendungsorientierte Forschung für Hochleistungskeramik. Die drei Institutsteile in Dresden und Hermsdorf (Thüringen) formen gemeinsam das größte Keramikforschungsinstitut Europas.

Als Forschungs- und Technologiedienstleister entwickelt das Fraunhofer IKTS moderne keramische Hochleistungswerkstoffe, industrierelevante Herstellungsverfahren sowie prototypische Bauteile und Systeme in vollständigen Fertigungslinien bis in den Pilotmaßstab. Darüber hinaus umfasst das Forschungsportfolio die Kompetenzen Werkstoffdiagnose und -prüfung. Die Prüfverfahren aus den Bereichen Akustik, Elektromagnetik, Optik und Mikroskopie tragen maßgeblich zur Qualitätssicherung von Produkten und Anlagen bei.

Das Fraunhofer IKTS arbeitet in acht marktorientierten Geschäftsfeldern, um keramische Technologien und Komponenten sowie zerstörungsfreie Prüfverfahren für neue Branchen, Produktideen und Märkte innerhalb und außerhalb der klassischen Einsatzgebiete zu demonstrieren und zu qualifizieren. Dazu gehören keramische Werkstoffe und Verfahren, Maschinenbau und Fahrzeugtechnik, Elektronik und Mikrosysteme, Energie, Umwelt- und Verfahrenstechnik, Bio- und Medizintechnik, Optik sowie die Material- und Prozessanalyse.

Als unikale Kompetenzen können wir hierbei bieten:
 
Durchgehende Fertigungslinien vom Werkstoff zum Prototypen
In allen keramischen Stoffklassen stehen uns sämtliche Standardverfahren der Masseaufbereitung, Formgebung, Wärmebehandlung und Finishbearbeitung zur Verfügung. Wo es sinnvoll ist, kann selbst die Phasensynthese am Institut erfolgen. In der Funktionskeramik besteht eine besondere Kernkompetenz in der Pasten- und Folientechnologie. Mehrere Reinräume und kontaminationsarme Fertigungsbereiche werden bereitgehalten, unter anderem für die Technologielinien der Vielschichtkeramik und der hochreinen Oxidkeramik.
 

Multiskalenentwicklung
Das Fraunhofer IKTS kann Entwicklungen vom Labor- in den Technikumsmaßstab übertragen. Für alle relevanten Technologielinien stehen industrietaugliche Ausrüstungen und Maschinen aktueller Bauart zur Verfügung, um für Partner und Kunden die für den Markteinstieg notwendigen Prototypen und Vorserien zu realisieren, industrielle Fertigungslinien zu entwickeln und Qualitätsprozesse zu implementieren. Somit können Remanenzkostenrisiken und Time-to-Market minimiert werden.
 

Synergien zwischen den Werkstoffen und Technologien
Die Kombination der unterschiedlichen Technologieplattformen, wie zum Beispiel der Funktions- und Strukturkeramik, erlaubt multifunktionale Bauteile und Systeme, die geschickt Eigenschaften der Keramik ausnutzen. Dies ermöglicht die Herstellung innovativer Produkte mit deutlichem Mehrwert und niedrigen Kosten.

Kompetente Analytik und Qualitätsbewertung
Gerade in keramischen Produktionsprozessen ist eine leistungsfähige Analytik und Qualitätskontrolle von Beginn an ein entscheidender Faktor für die Marktakzeptanz der Produkte. Da wir sowohl Werkstoffe als auch keramische Herstellprozesse auf einer fundamentalen Ebene verstehen, gleichzeitig auch den Entwurf und die Integration komplexer physikalischer Prüfsysteme beherrschen, können wir unseren Kunden einzigartige Lösungen bei Werkstofffragen in Produktion und Qualitätsüberwachung bieten.
 
Netzwerkbildner
In unseren laufenden Projekten sind wir aktuell mit über 450 nationalen und internationalen Partnern verbunden. Zudem ist das Fraunhofer IKTS in zahlreichen Allianzen und Netzwerken aktiv. Innerhalb der Fraunhofer-Gesellschaft sind wir beispielsweise im Fraunhofer-Verbund Werkstoffe und Bauteile – MATERIALS tätig. Darüber hinaus stellt das Fraunhofer IKTS den Sprecher der Fraunhofer-Allianz AdvanCer, die aus vier besonders auf die Keramik spezialisierten Instituten besteht. Wir sind in der Lage, den Aufbau von Netzwerken, die für eine erfolgreiche Produktentwicklung notwendig sind, zu unterstützen und auch über unsere eigenen Möglichkeiten hinausgehende Kompetenzen zu vermitteln oder zu integrieren. Unsere Arbeiten an der Forschungsfront basieren auf einem langjährigen Erfahrungs- und Wissensschatz, der auf die Interessen unserer Partner ausgerichtet ist.

Standortübergreifendes Management zur nachhaltigen Qualitätssicherung
Qualität, Nachvollziehbarkeit, Transparenz und Nachhaltigkeit gehören für uns zu den wichtigsten Instrumenten zur Differenzierung im Wettbewerb. Das IKTS verfügt daher über ein einheitliches Managementsystem nach DIN EN ISO 9001 sowie über ein Umweltmanagementsystem nach DIN EN ISO 14001. Darüber hinaus wird das Institut in seinen Teilbereichen nach weiteren Richtlinien zertifiziert, unter anderem nach dem Medizinproduktegesetz und wird regelmäßig verschiedenen industriellen Audits unterzogen.

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