Lithium-Carbon-Akku von Mahle lädt in 90 Sekunden

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Ein neuer Akku auf Lithium-Carbon-Basis verbindet die Vorteile von Superkondensatoren und herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien. Mahle Powertrain hat ihn gemeinsam mit seinem Batteriepartner Allotrope Energy entwickelt und verspricht: Ein elektrisches Moped lässt sich damit in 90 Sekunden wieder aufladen. Das könnte für Lieferdienste interessant sein, für die Elektrofahrzeuge bisher nicht alltagstauglich genug sind.

Recycelbarer und sicherer Akku

Mahle kündigt den Akku als Antwort auf die Reichweitenangst an, die immer noch als das größte Hemmnis für die E-Mobilität gilt. Die Lithium-Carbon-Batterie lässt sich nicht nur superschnell laden, sondern hat auch eine hohe Leistungsdichte und ist vollständig recycelbar. Zudem enthält sie keine Seltenen Erden und ist nicht anfällig für thermisches Durchgehen.

Mahle und Allotrope Energy zielen mit ihrem Akku aber nicht auf Elektroautos ab, sondern auf benzinbetriebene Mopeds und Roller. Diese werden in Großstädten beispielsweise bei Essenslieferungen eingesetzt. Um die schnell wachsende On-Demand-Wirtschaft zu dekarbonisieren, müssten Anbieter entweder austauschbare Akkus bereithalten oder auf größere Elektrofahrzeuge umsteigen.

Mit dem Lithium-Carbon-Akku könnten sie stattdessen Elektro-Mopeds mit kleinen, günstigen Lithium-Carbon-Akkus nutzen. Zwischen den Stopps könnten diese in nur 90 Sekunden aufgeladen werden, also in der Zeit, in der die nächste Lieferung abgeholt wird. Bei einer Zielreichweite von 25 Kilometern müsste eine herkömmliche Lithium-Ionen-Batterie mit einer Kapazität von 500 Wh dagegen während der Schicht aufgeladen werden, rechnet Mahle vor, was selbst am Schnelllader mehr als 30 Minuten dauert.

Die Größe der Batterien lässt sich an die jeweiligen Einsatzszenarien des Fahrzeugs anpassen. Das spart Gewicht und Kosten und erleichtert den Einstieg in die Elektromobilität.

Hybrid aus Batterie und Superkondensator

Die Lithium-Carbon-Akkus verbinden die Vorzüge von Superkondensatoren und Lithium-Ionen-Batterien. Sie bestehen aus einer batterieähnlichen Anode aus Kohlenstoff und einer Kathode in Form eines elektrischen Doppelschichtkondensators, getrennt durch einen organischen Elektrolyten. Sie lassen sich schnell aufladen, ohne dass thermische Degradationseffekte auftreten. Die Akkus können auch bei hohen Temperaturen schnell Strom aufnehmen und abgeben, ohne eine Kühlung zu benötigen. Während sich die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien durch die hohen Ladeströme stark verkürzt, halten die Lithium-Carbon-Akkus über 100.000 Ladezyklen durch.

Mahle entwickelte eigene Ladelösung

Eine Herausforderung bei der Entwicklung sei vor allem eine elektrische Architektur gewesen, die so hohe Ladegeschwindigkeiten verkraften kann, teilte Mahle mit. Auf dem Markt gäbe es keine geeigneten Ladesysteme, die diese hohe Ladeleistung über das Stromnetz liefern könnten. Deshalb habe man ein eigenes System entwickelt. Die Lösung ist ein eigener integrierter Energiespeicher auf Kondensatorbasis, der ultraschnelle Ladevorgänge mit bis zu 20 kW ermöglicht. Er lädt sich an einem normalen Einphasen-Anschluss mit bis zu sieben kW kontinuierlich auf und gibt die Energie mit 20 kW an das Fahrzeug ab.

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