Anzeige

Übereinander gestapelte Batterien sollen 1.000 Kilometer Reichweite erzielen

10. Mai 2017

Übereinander gestapelte Batterien sollen 1.000 Kilometer Reichweite erzielen
Herstellung der Bipolar-Elektrode im Technikums-Maßstab:Die Suspension bringt das Fraunhofer IKTS im Rolle-zu-Rolle-Verfahren auf die Folie auf.
Von München nach Rom: Das sind rund 1.000 Kilometer. Und die soll man bald schon mit dem Elektroauto fahren können, ohne unterwegs an die Stromtankstelle zu müssen. Fraunhofer Forscher wollen dafür hochstapeln und die Batterien im Auto übereinander statt nebeneinander schichten. 
Anzeige
Anzeige


Dass Elektroautos aktuell nur in Ausnahmefällen wie dem Tesla S weiter als 300 Kilometer mit einer Ladung kommen, liegt unter anderem daran, dass sich die Batterien nicht platzsparend im Auto unterbringen lassen. So stecken in Elektroautos je nach Modell Hunderte bis Tausende separate Batteriezellen. Jede einzelne ist von einem Gehäuse umhüllt, über Anschlüsse und Leitungen mit dem Auto verbunden und von Sensoren überwacht.

Kompakte Alternative

Diese Zusatzkomponenten nehmen mehr als die Hälfte des Raums ein. Auch entstehen an den Anschlüssen der kleinteilig aufgebauten Zellen elektrische Widerstände, die die Leistung reduzieren. Jetzt haben Fraunhofer Forscher um Mareike Wolter vom Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) in Dresden eine kompakte Alternative entwickelt, mit der sie den zur Verfügung stehenden Platz optimal für die Autobatterie ausnutzen.

Anzeige
Anzeige

Hochstapeln nach dem Bipolar-Prinzip

Die Wissenschaftler haben unter dem Markennamen EMBATT das Bipolar-Prinzip, das von der Brennstoffzelle bekannt ist, auf die Lithium-Batterie übertragen: Dabei werden einzelne Batteriezellen nicht getrennt nebeneinander aufgereiht, sondern großflächig direkt übereinander gestapelt. Das Ergebnis: Es passen mehr Batterien in das Auto. Und das bringt mehr Reichweite.

Dafür haben die Dresdner eine Bipolar-Elektrode entwickelt. Das ist eine metallische Folie, die auf beiden Seiten mit keramischen Speichermaterialien beschichtet wird: „Die Rezeptur für diese Beschichtungen muss speziell entwickelt werden – jeweils angepasst für Vorder- und Rückseite der Folie“, erklärt Wolter.

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

Das dünne Metallband ist auf beiden Seiten mit pulverförmiger Keramik, Polymeren und leitfähigen Materialien beschichtet. Die Keramik fungiert dabei als Medium zum Speichern der Energie. Eine Seite wird dadurch zur Anode, die andere zur Kathode.

Anzeige
Anzeige

So müssen die Elektroden nicht wie sonst üblich mit Kabeln verbunden werden, sondern haben dicht zusammengepackt direkten Kontakt. Der Strom fließt über die gesamte Fläche der Batterie. Und das reduziert den elektrischen Widerstand erheblich – es kommt mehr Leistung in die Fahrzeuge. Außerdem können diese Elektroden Energie sehr schnell abgeben und wieder aufnehmen.

Mittelfristig 1.000 Kilometer Reichweite

„Durch unser neues Packaging-Konzept hoffen wir mittelfristig, die Reichweite von Elektroautos auf bis zu 1.000 Kilometer zu steigern“, sagt Wolter. Erste Tests im Labor haben positive Ergebnisse gebracht. Wolter: „Wir nutzen unser Know-how bei keramischen Technologien, um die Elektroden so zu designen, dass sie möglichst wenig Platz benötigen, viel Energie speichern, einfach herzustellen sind und lange halten.“

Anzeige
Anzeige

Doch wollen die Forscher die Beschichtung der Folien noch weiter optimieren. Partner sind ThyssenKrupp System Engineering und IAV Automotive Engineering. Im nächsten Schritt ist dann geplant, größere Batteriezellen zu entwickeln und in Elektroautos einzubauen. Erste Tests im Fahrzeug streben die Partner bis 2020 an. ThyssenKrupp System Engineering fertigt die Batterien, IAV Automotive Engineering integriert sie in Elektrofahrzeuge.

Redox-Flow-Batterien für große Reichweiten

Mit einem ganz anderen Verfahren ist schon heute das Liechtensteiner Unternehmen NanoFlowCell dabei, Reichweiten von 1.000 Kilometern und mehr zu erreichen. Bei Flusszellenbatterien werden einfach nur die Elektrolytflüssigkeiten ausgetauscht.

Quant FE von NanoFlowCell: Das Elektroauto hat Flügeltüren und lässt sich dank Redox-Flow-Batterie innerhalb von Minuten wieder voll aufladen.

Es gibt keine langen Ladezeiten, die Energie ist nach dem Austausch sofort verfügbar. Und die Technik funktioniert, wie Sie hier lesen können.

Aktuelle Elektroautos

Er hat zwar nur eine Reichweite von 130 Kilometern, ist dafür aber das günstigste Elektroauto Deutschlands: der e.Go Life. Er kostet nur 16.000 Euro und wird schon 2018 ausgeliefert. Entwickelt haben das Auto Ingenieure der RWTH Aachen.

Das Elektroauto e.Go Life wurde an der RWTH Aachen entwickelt und wird im März nächsten Jahres in Serie gehen. Mit knapp 16.000 Euro Kaufpreis ist es das günstigste Elektroauto Deutschlands.

Und hier finden Sie die 10 beliebtesten Elektroautos der Deutschen.

 

 



Ein Beitrag von:

Anzeige
Anzeige

Top Stellenanzeigen

CAD-Konstrukteur (m/w/d)
Boyd Weiler GmbH & Co. KG

13.09.2026
Weiler-Simmerberg
Senior Ingenieur Systemintegration und KI-basierte Performancebewertung (w/m/d)
TransnetBW GmbH

13.09.2026
Stuttgart
Ingenieur Systemführung Operative Betriebsplanung (w/m/d)
TransnetBW GmbH

13.09.2026
Stuttgart
Bauprojektleiter (m/w/d)
Allbau Managementgesellschaft mbH

13.09.2026
Essen
Ingenieur* im Anforderungsmanagement
DFS Deutsche Flugsicherung GmbH

13.09.2026
Langen
Bauingenieur / Bautechniker Kommunaler Tiefbau (m/w/d)
WipflerPLAN Planungsgesellschaft

13.09.2026
Donauwörth, Nördlingen, Pfaffenhofen an der Ilm, Lauf an der Pegnitz
Information Security Manager (all genders)
VINCORION Advanced Systems GmbH

13.09.2026
Wedel
Professur „Wirtschaftsinformatik und Datenbanken mit dem Schwerpunkt IT-Venture-Design, Digital Enterprise und innovativer Lehre in Makerspace-Settings (W2)“
Hochschule Düsseldorf University of Applied Sciences

13.09.2026
Düsseldorf
Senior-Ingenieur Auftragsengineering (m/w/d)
Mehrer Compression GmbH

13.09.2026
Balingen
BIM-Manager (w/m/d) Außenstelle Hamm
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Hamm, Münster
BIM-Manager (w/m/d) Außenstelle Dillenburg
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Dillenburg
BIM-Manager (w/m/d) Niederlassung Westfalen
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Hamm, Münster, Gelsenkirchen
BIM-Manager (w/m/d) Außenstelle Netphen
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Netphen
BIM-Manager (w/m/d) Außenstelle Bochum
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Bochum
BIM-Manager (w/m/d) Außenstelle Osnabrück
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Osnabrück
BIM-Manager (w/m/d) Außenstelle Hagen
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Hagen
Bauleiter (m/w/d) im Bereich schlüsselfertigen Wohnungsbau
SCHEIDL

13.09.2026
Moosburg/Landshut
Projektingenieur Fachplanung Versorgungstechnik (m/w/d)
INGENIEURBÜRO ZAMMIT GmbH

13.09.2026
Achim, Celle, Salzgitter, Wolfsburg
Meister (m/w/d) für die mechanische Fertigung
Montanhydraulik GmbH

13.09.2026
Gelsenkirchen
Bauingenieur (w/m/d)
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Bayreuth

Weitere Artikel



Anzeige
Anzeige