Nyt batterikoncept for at nå 1000 km rækkevidde for elbiler

Nyt batterikoncept for at nå 1000 km rækkevidde for elbiler

Du kan ikke få en god rækkevidde i dag med elbiler. En grund er, at batterierne kræver meget plads. Fraunhofer-forskere stabler store celler oven på hinanden. Dette giver køretøjer mere kraft. De første prøver i laboratoriet har været positive. På mellemlang sigt stræber projektpartnerne efter at opnå en rækkevidde på 1000 kilometer for elbiler .

Afhængigt af modellen er elbiler udstyret med hundreder til tusindvis af separate battericeller. Hver enkelt er omgivet af et hus, forbundet til bilen via terminaler og kabler og overvåget af sensorer. Boligerne og kontakten fylder mere end 50 procent af pladsen . Derfor kan cellerne ikke pakkes tæt sammen som ønsket. Det komplekse design stjæler plads. Et yderligere problem: Elektriske modstande, som reducerer effekten, genereres ved tilslutningerne af de små celler.

Mere plads til batterier for at forbedre rækkevidden

Under varemærket EMBATT har Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems IKTS i Dresden og dets partnere overført det bipolære princip, der kendes fra brændselsceller, til lithiumbatteriet. I denne tilgang er individuelle battericeller ikke spændt separat side om side i små sektioner; i stedet stables de direkte over hinanden over et stort område. Hele strukturen for huset og kontakten er derfor elimineret. Som følge heraf passer flere batterier ind i bilen.

Gennem den direkte forbindelse af cellerne i stakken flyder strømmen over hele batteriets overflade. Den elektriske modstand reduceres derved betydeligt. Batteriets elektroder er designet til at frigive og absorbere energi meget hurtigt. 'Med vores nye emballagekoncept håber vi at øge rækkevidden af ​​elbiler på mellemlang sigt op til 1000 kilometer,' siger Dr. Mareike Wolter, projektleder hos Fraunhofer IKTS. Tilgangen virker allerede i laboratoriet. Partnerne er ThyssenKrupp System Engineering og IAV Automotive Ingeniørarbejde.



Keramiske materialer lagrer energi

Den vigtigste komponent i batteriet er bipolær elektrode - en metallisk tape, der er belagt på begge sider med keramiske opbevaringsmaterialer . Som et resultat bliver den ene side til anoden, den anden til katoden. Som hjertet i batteriet lagrer det energien. 'Vi bruger vores ekspertise inden for keramiske teknologier til at designe elektroderne på en sådan måde, at de har brug for så lidt plads som muligt, sparer meget energi, er nemme at fremstille og har en lang levetid,' siger Wolter. Keramiske materialer bruges som pulvere. Forskerne blander dem med polymerer og elektrisk ledende materialer for at danne en suspension. 'Denne formulering skal udvikles specielt – tilpasset til henholdsvis forsiden og bagsiden af ​​båndet,' forklarer Wolter. Fraunhofer IKTS gælder suspensionen til båndet i en rulle-til-rulle-proces . 'En af vores instituts kernekompetencer er at tilpasse keramiske materialer fra laboratoriet til en pilotskala og at reproducere dem pålideligt,' siger Wolter og beskriver Dresden-forskernes ekspertise. Det næste planlagte skridt er udviklingen af ​​større battericeller og deres installation i elbiler. Partnerne sigter mod indledende test i køretøjer inden 2020.

Kilde: Fraunhofer Institut for Keramiske Teknologier og Systemer IKTS