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Innovation
Die Zukunft der integrierten
Festkörperbatterie-Technologie
All-Solid-State-Batterien (ASSB) sind eine vielversprechende Innovation,
wenn es um die Elektrifizierung von Antriebssträngen geht. Höhere
Energiedichte, längere Lebensdauer und dichtere Integration sind wesentliche
Vorteile der Festkörperbatterien gegenüber herkömmlichen Akkumulatoren.
Zugleich zieht eine ASSB-Einführung aber auch Änderungen im
gesamten Batterie- und Trägersystem nach sich. Der Grund sind eine Vielzahl
von Faktoren wie beispielsweise die anderen Druckanforderungen des
Elektrolyts, die Metall-Anoden-Typen oder die unterschiedlichen Temperaturfenster.
Da sich Festkörperzelltechnologien mit speziellen Elektrolyten
bis zu fünfmal schneller laden lassen, besteht eine der größten Herausforderungen
in der thermischen Integration und dem Schutz für Passagiere und
Fahrzeugkomponenten. AVL gehört sowohl in der Forschung als auch in
der Anwendung von ASSB-Zelltechnologien zu den weltweiten Vorreitern.
NEUE ANFORDERUNGEN FÜR ASSB IN INTEGRATION UND TEST
Die ersten getesteten Feststoff-Elektrolytzellen befinden sich noch nicht auf
dem gleichen Energieniveau wie heutige Li-Ionen-Zellen. Doch schon die
nächste Generation verspricht einen
fundamentalen Wandel: Die Zellen
der Zukunft werden sich deutlich
von den bisherigen unterscheiden.
Ihre Anforderungen an eine Integration
ins Fahrzeug werden dazu
führen, dass auch die Mechanik der
Batterie neu gedacht werden muss.
Der Innovationsschritt wirkt sich
außerdem auch auf das Design der
Tests und der Testumgebung aus.
Die höhere Energiedichte bedeutet
einen Anstieg der Leistung. Bei
AVL haben wir daher begonnen,
neue Testtechnologien zu entwickeln,
die bis zu 1.500 Volt und
damit mehr als das Dreifache der
aktuellen Lade-/Entladeströme
verarbeiten können. Für die sich
abzeichnenden Änderung im Arbeitsbereich
testen wir neue Prüfkammern
mit höheren Temperaturbereichen.
Was die Sicherheit angeht, besteht
bei ASSB-Tests ebenfalls Modifikationsbedarf
– eine Abreaktion
in der gleichen Geschwindigkeit
ist nicht mehr möglich, dafür kann
bei einem Ausfall Schwefelwasserstoff
(H2S) freigesetzt werden. Die
bislang für alle Arten von Batterietestständen
üblichen Kohlenwasserstoffsensoren
sind nicht mehr