Akkuentwicklung

Bei der Akkuentwicklung geht es einerseits um die Entwicklung neuer Technologien für die einzelnen Zellen und andererseits um die Entwicklung von passenden . Letzteres können wir inhouse realisieren.

Akkuentwicklung: Individualisierung von Akkupacks

In der Regel benötigen Sie ein Akkupack mit eng definierten Vorgaben hinsichtlich der Spannung und Stromstärke, der Kapazität und der Abmessungen. Wir bieten Ihnen optimale Lösungen auch für komplexe Anforderungen an. Bei der nehmen wir zunächst Ihre Vorgaben auf, erstellen dann einen oder mehrere Prototypen und passen anschließend die Details an Ihre Wünsche an. Das Ziel in dieser Phase besteht darin, ein seriennahes Akkupack zu schaffen, das wir noch testen und validieren können. Es folgt die 0-Serie, die wir auf Qualität, Funktionalität und Sicherheit überprüfen. Die Prüfungen erfolgen intern in unserem hauseigenen Labor und durch externe Partner. Diese nehmen unter anderem diese Prüfungen vor:

• EMV-Prüfungen für die CE-Zertifizierung
• UN-Zertifizierung
• IEC-Zertifizierung
• UL-Zertifizierung
• Transporttest

Zur Akkuentwicklung gehört auch ein optimales Design. Dieses entwickeln unsere Konstrukteure mit modernster CAD-Software. Gerade für das Design sind enge Absprachen nötig. In der Regel muss ein Akkupack sehr genau definierte Maße aufweisen. Ein wichtiger Punkt kann die Kostenkalkulation sein. Wir ermitteln während der Akkuentwicklung die Kosten für ein Akkupack bei einer bestimmten Seriengröße sehr genau.

Wohin geht die Akkuentwicklung bei den Zellen?

Bekanntermaßen ist das größte Problem von Akkuzellen die mangelnde Kapazität. Seit dem Boom der Elektromobilität arbeiten Forschungseinrichtungen auf der ganzen Welt mit Hochdruck an leistungsfähigeren Akkus. Das Fraunhofer-Institut hat gemeinsam mit der TNO (The Netherlands Organisation) Ende 2020 eine neue Technologie vorgestellt, die das Reichweitenproblem zu lösen verspricht. Das inzwischen patentierte Verfahren SALD (für Spatial-Atomic-Layer-Deposition) soll E-Autos rund 2.000 Kilometer verschaffen – bei zusätzlich wesentlich schnellerer Aufladung der Akkus. SALD ist setzt auf ultradünne Beschichtungen von Lithium-Ionen-Akkus. Eine Schicht hat lediglich die Stärke eines einzelnen Atoms. Das verbessert stark den Energiefluss zwischen Anoden und Kathoden. Das Verfahren funktioniert mit allen gängigen Flüssigelektrolyten und ebenso mit Feststoffakkus. Auch Lithium-Eisenphosphat-Akkus lassen sich damit aufrüsten, wie sie Tesla derzeit verbaut. Andere Forscher setzen abseits der Lithium-Ionen-Technologie auf den Einsatz von Sauerstoff, Magnesium, Natrium und Schwefel in den Akkus. Das österreichische AIT erforscht derzeit (Anfang 2021) Lithium-Luft-Akkus, die sehr leicht sein könnten. Magnesium-Ionen – so eine andere Forschungsrichtung – können die Kapazität verdoppeln. Lithium-Schwefel-Batterien wären vielleicht geeignete Akkus für Flugzeuge, derzeit forscht das Dresdner Fraunhofer-Institut IWS daran. Sie bringen deutlich mehr Energiedichte mit. Diese Stränge der Akkuentwicklung stecken allerdings bislang noch in den Kinderschuhen.