Gedruckte Sensorfolie gibt Einblick ins Innere einer HV-Batterie

Mit einem Battery Monitoring System, kurz BaMoS, will das Unternehmen Innovation Lab eine Batterieüberwachung auf den Markt bringen, die Hochvoltbatterien von E-Autos bis 40 Prozent mehr Lebenserwartung beschert. Zu diesem Entwicklungssprung sollen gedruckte, hauchdünne Druck- und Temperatursensoren als Kernelemente des BaMoS beitragen, die ortsaufgelöste Daten einzelner Batteriezellen liefern. Dazu muss man wissen: Trotz umfangreicher Forschung ist noch nicht viel darüber bekannt, wie ein Batteriesystem auf Stresstests in Bezug auf Temperatur und Druck reagiert und was genau während des Ladezyklus passiert, so Experten des auf die Entwicklung und Produktion organischer Elektronik spezialisierten Unternehmens. Denn die Daten aus dem Inneren eines Batteriesystems sind nicht ohne Weiteres zugänglich.

Mit BaMoS soll sich das ändern. Dank einer hauchdünnen gedruckten Sensorik seien detaillierte Druck- und Temperaturdaten auf Zellebene erfassbar. Dazu sind die Sensorfolien zwischen den einzelnen Batteriezellen platziert. Hier kann die druckempfindliche Folie die sogenannte „Atmung“ der Zellen erfassen. Dieses während eines Lade-/Entladezyklus übliche Ausdehnen und Zusammenziehen der Batteriezellen gibt zu mehreren Parametern Aufschluss: Damit lässt sich der Ladezustand messen und unregelmäßiges (Lade-)Verhalten erkennen. Letztlich dienen diese Erkenntnisse dazu, eine Überladung zu verhindern und den Gesundheitszustand und die Leistung der Batterie bestmöglich zu beurteilen. Überdies helfen die Erkenntnisse auf Zellebene Entwicklerteams, das Batteriedesign (Cell-to-Pack-Design) und Batterieüberwachungslösungen zu optimieren – was im Endeffekt nicht nur zu höherer Lebensdauer, sondern auch zu mehr Reichweite von Elektrofahrzeugen führen sollte.