Der Erfolg elektrisch angetriebener Fahrzeuge steht und fällt mit der Kapazität ihrer Batterien. Eine praxistaugliche Reichweite ist eine der Grundvoraussetzungen für einen flächendeckenden Umstieg auf Elektromobiliät. Aus diesem Grund richten sich die Forschungsanstrengungen zahlreicher Institute und Unternehmen auf die Batterietechnologie.
Ein Schlüssel zur Steigerung der Batteriekapazität bei gleichzeitiger Verringerung von Baugröße und Gewicht könnte die bipolare Lithiumionenbatterie sein. Bei diesem Konstruktionsprinzip werden auf einem gemeinsamen Elektrodenträger die Aktivmaterialien für die Kathode der Batterie und umseitig die Aktivmaterialien für die Anode aufgebracht. Die einzelnen Lithiumionen-Zellen sind dann nicht mehr separat in Aluminiumgehäusen verpackt. 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.
Bislang wurden Bipolarbatterien nur im Labormaßstab hergestellt. Die bei den Versuchen gewonnenen Ergebnisse sind einer Meldung des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme IKTS zufolge jedoch so ermutigend, dass nun eine hochkarätige Arbeitsgruppe die Skalierung auf eine praxistaugliche Größe sowie Möglichkeiten der industriellen Fertigung erforschen will.
Neben Fraunhofer beteiligen sich ThyssenKrupp System Engineering GmbH, die IAV GmbH und die Daimler AG an dem als »EMBATT-goes-FAB« bezeichneten Verbundprojekt. Unterstützt wird das Vorhaben über zwei Jahre mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi).
Artikelbild auf Basis einer Grafik © Fraunhofer IKTS, verändert