Festkörperbatterien sollen das Reichweitenproblem von E-Autos lösen und werden deshalb intensiv erforscht. Im Projekt ARTEMYS arbeitet das Unternehmen Rehm Thermal Solutions gemeinsam mit Partnern an vollkeramischen Festkörperbatterien, die ohne Polymere auskommen.

Bei ARTEMYS geht es um die Entwicklung von Materialien und Produktionstechnologien für Festkörperbatterien. Beteiligt sind auch das Fraunhofer IKTS beteiligt sowie Konzerne wie BMW, BASF oder ThyssenKrupp. Rehm Thermal Systems aus Blaubeuren-Seißen bringt seine Erfahrung mit Trocknungsprozessen u.a. von Elektroden von Lithium-Ionen-Batterien in das Projekt ein.

Die Vorteile von Festkörperbatterien

Festkörperbatterien versprechen eine höhere Energiedichte, kürzere Ladezeiten, eine längere Lebensdauer und mehr Sicherheit. Sie kommen im Gegensatz zu Lithium-Ionen-Batterien komplett ohne flüssige Komponenten aus, der Elektrolyt ist in diesem Fall fest. Das heißt, es können keine giftigen oder entflammbaren Flüssigkeiten austreten und die Sicherungssysteme können bei Festkörperbatterien weniger aufwendig ausfallen.

Rehm beschäftigt sich mit Trocknungssystemen

Die vollkeramischen Festkörperbatterien kommen darüber hinaus auch ohne Polymere aus. Im Projekt arbeiten die Forscher an Kathoden und Elektrolyten aus oxidischen oder sulfidischen Materialien, die sie gemeinsam entwickeln. Rehm beschäftigt sich mit skalierbaren Fertigungslösungen für die Trocknung und Sinterung von diesen Kompositkathoden und der Festelektrolytseparatoren.

Die Trocknung der Elektroden spielt auch bei Lithium-Ionen-Batterien mit flüssigen Elektrolyten eine Rolle. Das Trocknungssystem „Reel-to-Reel“ von Rehm kann die Trocknungstemperatur laut Mitteilung über Infrarotstrahlung, Konvektion oder eine Kombination aus beidem regulieren. Außerdem werden beim Kleben und Beschichten beim Aufbau der Systeme und der Leistungselektronik Coatingsysteme von Rehm eingesetzt.

Mehr Reichweite für Elektroautos

Wegen ihrer guten Eigenschaften sind Festkörperbatterien ein heißer Kandidat, um Lithium-Ionen-Batterien abzulösen. Sie können bei gleicher Größe mehr Energie speichern und damit die Reichweite von Elektroautos spürbar erhöhen. Alternativ kann bei gleicher Reichweite die Batterie schrumpfen, was Platz und Gewicht einspart. Auch in anderen Anwendungen könnten Festkörperbatterien mit ihren guten Eigenschaften Lithium-Ionen-Akkus ersetzen. ARTEMYS wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

Quellen / Weiterlesen

Forschung für die nächste Generation der Batterien | Rehm Thermal Systems
ARTEMYS: Forschungsprojekt zur Produktion von Festkörperbatterien | electrive.net
Forschungsprojekt Artemys: Vollkeramische Festkörperbatterien für die Elektromobilität | elektroniknet
Bildquelle: Pixabay

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