Festkörperbatteriezellen für Elektrofahrzeuge: Herausforderungen und Anwendungspotentiale

Autoren

Dr. M. Stapelbroek, M. Rudolph, Dr. A. Averberg, H. Löbberding, Dr. S. Payandeh, Dr. J. Küpper, FEV, Aachen; F. Pampel, Lehrstuhl für Thermodynamik mobiler Energiewandlungssysteme, RWTH Aachen University:

Jahr

2023

Druckinfo

Eigenproduktion ÖVK

Zusammenfassung

Festkörperbatteriezellen werden wegen ihres Potenzials für hohe Energiedichte und Sicherheit als das "nächste große Ding" bei der Weiterentwicklung der Elektrofahrzeugtechnologie angepriesen. Allerdings gibt es noch Herausforderungen in Bezug auf ihre technische Reife, insbesondere bei Herstellung, Kosten und Leistung. Die große Vielfalt an Untertypen von Festkörperbatteriezellen mit individuell unterschiedlichen Eigenschaften erfordert anwendungsspezifisches Denken.

In dieser Arbeit werden die Hürden für ihren Einsatz in Batteriesystemen von Elektrofahrzeugen systematisch bewertet. Anhand konkreter Beispiele und einer Roadmap, die auf Basis von Forschungsprojekten, Informationen von Zellherstellern und internen Einschätzungen entwickelt wurde, werden mögliche erste Anwendungsfälle für diese vielversprechende Technologie empfohlen. Besonderes Augenmerk wird dabei auf die Möglichkeiten der Zellintegration in Batteriesysteme mit unterschiedlichen Zellchemien gelegt. Ausgehend von den Grundlagen der Festkörperbatteriezellen bis hin zum Batteriesystemdesign wird ein Weg zum Einsatz in Elektrofahrzeugen aufgezeigt. Es wird deutlich, dass nicht alle zukünftigen Zellchemien gleichermaßen in die Packs integriert werden können und dass die Integration der Zellen in das Pack zellchemiespezifisch ist.

ISBN

978-3-9504969-2-5