Bessere Batterien für höhere Reichweiten von Elektrofahrzeugen – das ist das Ziel des vom Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) über zwei Jahre geförderten Projekts „EMBATT-goes-FAB“. Die vier Projektpartner thyssenkrupp System Engineering GmbH, IAV GmbH, Daimler AG und das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS entwickeln dafür Bipolarbatterien und Verfahren zu ihrer Herstellung.
Durch den gestapelten Aufbau der Bipolarbatterien wird dem Fraunhofer IKTS zufolge in gleicher Größe eine höhere Speicherkapazität und letztlich eine höhere Reichweite des Fahrzeugs erzielt. Die innovative Batterietechnologie soll nun auf die nächste Reifestufe gehoben werden und damit der Industrialisierung einen Schritt näher kommen.
Bipolarbatterien sind Lithium-Ionen-Batterien, die – ähnlich wie Brennstoffzellen – aus aufeinandergestapelten, seriell verschalteten Elektroden bestehen. Im Gegensatz zu konventionellen Lithium-Ionen-Batterien sind diese Elektroden namensgebend „bipolar“ aufgebaut. Das bedeutet: auf einem gemeinsamen Elektrodenträger sind die Aktivmaterialien für die Kathode der Batterie und umseitig die Aktivmaterialien für die Anode aufgebracht.
(Video-Quelle: Fraunhofer IKTS)
Mehr Reichweite durch innovatives Layout
Die einzelnen Lithium-Ionen-Zellen sind dann nicht mehr separat in Aluminiumgehäusen verpackt, sondern nur der fertige Elektrodenstapel bekommt eine feste Umhausung. Dadurch fallen Gehäusebauteile und Verbindungselemente weg, was Kosten und Platz im Fahrzeug spart. Der freigewordene Platz kann stattdessen mit mehr Aktivmaterial aufgefüllt werden. Somit kann die Batterie mehr Energie speichern und die Reichweite des Fahrzeugs ist höher. Bislang wurden Bipolarbatterien aber nur im Labor- und Technikumsmaßstab angefertigt und untersucht.
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