Thomas Scherer

Een actie-radius van 1000 kilometer met "bipolaire" accu's?

15 mei 2017, 14:58
Fabricage van de bipolaire elektrode. Foto: Fraunhofer IKTS.
Fabricage van de bipolaire elektrode. Foto: Fraunhofer IKTS.
De actieradius is nog altijd een groot probleem voor de acceptatie van elektrische auto’s. Een belangrijke factor daarbij zijn de afmetingen van de accu’s. De nieuwe techniek van Fraunhofer IKTS is het stapelen van cellen met een grote oppervlakte. Ze streven ernaar daarmee een actieradius van 1.000 kilometer te halen.

Normaal gesproken bestaan de accu’s van elektrische auto’s, zoals bijvoorbeeld de bekende Tesla, uit duizenden individuele standaardcellen met elk een eigen behuizing en vaak ook nog in een ronde vorm. Behuizing, bewaking en bedrading van zoveel cellen nemen meer dan 50 % van de totale ruimte van de accu’s in beslag, omdat we ze niet dichter op elkaar kunnen pakken. Bovendien zijn er extra verliezen vanwege de onvermijdelijke weerstanden.

Het Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS in Dresden heeft, in samenwerking met verschillende partners, het van brandstofcellen bekende „bipolaire principe“ toegepast op lithium-accu’s onder de merknaam EMBATT. Daarbij worden cellen met een grote oppervlakte rechtstreeks op elkaar gestapeld. Er is dus geen ruimte nodig voor behuizing en aansluitcontacten, zodat we kleinere accu’s met dezelfde capaciteit of even grote accu’s met een grotere capaciteit kunnen maken. Dat leidt tot een grotere actieradius en verbetert ook andere eigenschappen van de accu’s.

De gebruikte bipolaire elektrode bestaat uit een metaalfolie, die aan beide kanten wordt voorzien van een laag ceramisch opslagmateriaal. De ene kant is daarbij anode en de andere kathode. Door de opbouw in lagen ontstaat een constructie van meerdere cellen met extreem lage overgangsweerstanden, goede warmtegeleiding, minder individuele cellen en dus minder bewaking. Een nadeel is wel, dat individuele cellen niet kunnen worden vervangen, we kunnen alleen hele accublokken vervangen. Dat is niet zo erg als het lijkt, want een accu voor een voertuig wordt nooit als een monolithisch blok gefabriceerd; hij bestaat altijd uit meerdere blokken, alleen al om uit te komen op het benodigde aantal cellen voor de gewenste spanning. De eerste tests in voertuigen zijn gepland voor 2020.
 
Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items