Bipolarbatterien für mehr Reichweite

Mehr Energie für größere Reichweite bei mehr Komfort. Das sind die Ziele von Thyssenkrupp System Engineering, IAV, Daimler und Fraunhofer IKTS beim gemeinsamen Projekt EMBATT-goes-FAB“. Sie setzen dabei auf Bipolarbatterien. Das sind Akkumulatoren, die ähnlich wie Brennstoffzellen aus aufeinandergestapelten, seriell verschalteten Elektroden bestehen. Das bedeutet, dass auf einem gemeinsamen Elektrodenträger die Aktivmaterialien für die Kathode der Batterie und auf der anderen Seite die Aktivmaterialien für die Anode aufgebracht sind. Die einzelnen Lithium-Ionen-Zellen sind dann nicht mehr separat in Aluminiumgehäusen verpackt, sondern nur der fertige Elektrodenstapel bekommt ein massives Gehäuse.

Dadurch fallen Gehäuseteile und Verbindungen weg, was Kosten und Platz im Fahrzeug spart. Der freigewordene Platz kann dann mit mehr Aktivmaterial aufgefüllt werden. Somit kann die Batterie mehr Energie speichern für eine höhere Reichweite des Fahrzeugs. Darin besteht der Charme von Lithium-Ionen-Bipolarbatterien, die aber bislang nur im Labor- und Technikumsmaßstab angefertigt und untersucht wurden. Unterstützt wird das Projekt vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, das EMBATT-goes-FAB“ über die Laufzeit von zwei Jahren finanziell unterstützt.

Um Herausforderungen wie die Herstellung verbesserter bipolarer Elektroden auf Basis von Lithium-Nickel- Mangan-Kobalt-Oxiden und Graphit als Speichermaterialien (Fraunhofer IKTS), die Skalierung der Montagetechnologie bis auf die Größe 100 x 30 cm (Thyssenkrupp System Engineering), die Anbindung einer elektrischen Batterieüberwachung (IAV) bis zur Sicherheitssimulation bezüglich konkreter Fahrzeuganforderungen (Daimler) zu bewerkstelligen, ist eine enge Vernetzung der teilnehmenden Konzerne notwendig.