Das Ende der Lithium-Ionen-Batterie?

Der Fortschritt auf dem Gebiet der batterieelektrischen Speichertechnik bestimmt immer mehr das Handeln der Automobilbranche. Die Lithium-Ionen-Technik wird dabei noch auf Jahre die Elektromobilität prägen, berichten Dr. Axel Thielmann und Dr. Christoph Neef vom Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI im Interview. Beide sind aber der Ansicht, dass eine rein batterieelektrische Mobilität jenseits von 500 km Reichweite kaum sinnvoll ist.

Lithium-Ionen-Akkus unterliegen einer zyklischen und kalendarischen Alterung, die sich in einer Abnahme der maximalen Reichweite pro Ladung bemerkbar macht. Wird die Reichweite zu gering, wird die Batterie ersetzt und thermisch verwertet. Um sie einem sogenannten Second Life zuführen zu können, müsste man ihre restliche Leistungsfähigkeit bestimmen. Bis heute geht dies nur in einem sehr aufwendigen, unwirtschaftlichen Verfahren. Bei Ferchau wurde jetzt ein Modulprüfstand zur Optimierung der Vermessung und Symmetrierung von Lithium-Ionen-Batteriemodulen entwickelt.

Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie erforschen im Projekt E-Magic die Entwicklung von Magnesium-Batterien. Sie sollen unter anderem eine höhere Energiedichte bieten.

Wie lassen sich Energiedichten von Traktionsbatterien weiter erhöhen? Bei der Beantwortung und unterschiedlichen Argumentationen lassen sich einige Missverständnisse und Fehlinterpretationen erkennen. Doch genau dieses Spannungsfeld eignet sich ideal, um die Richtungen der zukünftigen Zellforschungen auszuloten und heutige Batteriesysteme und Zelltechnologien besser zu beurteilen.

OEMs benötigen eine klare Strategie für die Wertschöpfungskette eigener Batterien. Wollen sie mit Elektromobilität erfolgreich sein, müssen sie mit Rohstoffanbietern und Recyclingspezialisten kooperieren.

Prof. Dr. Kai Peter Birke hat reichlich Industrieerfahrung in der fertigungsorientierten Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien. Und somit lässt sich mit dem Professor für elektrische Energiespeicher- systeme an der Universität Stuttgart eine Bewertung der heutigen und künftig zu erwartenden Reife von Akkuzellen und -systemen besprechen.

Zylindrisch, prismatisch oder Pouch? Die Fraunhofer-Allianz Batterie hat die Entwicklungspotenziale der Lithium-Ionen-Batterie-Zellformate bis zum Jahr 2025 untersucht. Das Ergebnis ist relativ eindeutig.

Getrieben durch die kontinuierliche Weiterentwicklung der Lithium-Ionen-Technologie, beobachtet Daimler derzeit eine rasante Verbreitung batteriebetriebener Fahrzeuge auf unseren Straßen. Diese beeindruckende Entwicklung verdeckt jedoch den Blick auf die technischen Herausforderungen, denen Entwickler und Wissenschaftler noch gegenüberstehen, um der Elektromobilität zu ihrem globalen Durchbruch auf breiter Front zu verhelfen.