05.09.2024 Damit Batterien länger leben

Die Cell Envelopes sind aus Vliesstoffen gefertigt, die den Zellstapel umhüllen und – wie herkömmliche Folien auch – den Stack bei der Montage schützen und elektrisch isolieren. Darüber hinaus bieten die Vliesstoffe  erhebliche technische Vorteile gegenüber den heute eingesetzten Standardfolien. Die faserbasierten Cell Envelopes bilden eine ultrahomogene dreidimensionale Porenstruktur. Die Fasern selbst sind durch eine Oberflächenbehandlung dauerhaft benetzbar für den Elektrolyten. Dies reduziert bei der Befüllung der Zelle die Gefahr des Einschlusses von Gasblasen und trägt dazu bei, dass der Stack benetzt bleibt. Aufgrund ihrer höheren Wärmeleitfähigkeit ermöglichen elektrolytgefüllte Vliesstoffe im Vergleich zu Folien zudem ein besseres Wärmemanagement in der Zelle. Hinzu kommt, dass die benetzbare Porenstruktur des Envelopes – ähnlich wie bei einem Schwamm – ein zusätzliches Elektrolytreservoir in der Zelle darstellt. Bei Kompression wird der Elektrolyt wieder freigesetzt. Dies passiert vor allem während der Alterung der Batteriezelle – also genau dann, wenn zusätzlicher Elektrolyt benötigt wird. Als Kompressionselement können Envelopes aus dickeren Vliesstofflagen die Verdickung des Zellstacks innerhalb der Zelle teilweise kompensieren. Dadurch können die Kompressionselemente zwischen den Zellen schmaler gestaltet werden. Zudem verteilt sich die Kraft innerhalb der Zelle gleichmäßiger auf den Zellstapel, wodurch die Gefahr der Dendritenbildung und Lithium-Plating reduziert werden kann. All diese Effekte tragen erheblich zur Verlängerung der Lebensdauer der Zelle bei.

Um die Sicherheit und Leistungsfähigkeit von Elektrofahrzeugen zu erhöhen, bietet man Cell Caps nach Kundendesign an, die gemeinsam mit den Zellherstellern entwickelt werden. Sie integrieren alle erforderlichen Funktionen, einschließlich der Berstscheiben, die – im Falle eines thermischen Durchgehens der Zelle – austretende Gase ableiten. Cell Caps werden vor Ort für den lokalen Markt mit dem geringstmöglichen CO₂-Fußabdruck und in Übereinstimmung mit Automobilstandards wie IATF 16949 hergestellt. Bei den Kundenprojekten wird Material- und Dichtung-Know-how mit intelligentem Design sowie Stanztechnik-Know-how kombiniert. So  wird ein sichere Abdichtung und lange Lebensdauer der Cell Caps erreicht. Cell Caps, die mit den inneren Elektroden verschweißt werden, versiegeln und isolieren die Batteriezellen effektiv. Die Cell Caps sind auf absolute Gasdichtigkeit getestet und behalten diese Fähigkeit über die gesamte Lebensdauer der Batterie. Das gewährleistet eine optimale Leistung unter verschiedenen Betriebsbedingungen, minimiert das Risiko von Gaslecks und erhöht die Sicherheit. Darüber hinaus weisen die Cell Caps eine außergewöhnliche mechanische Widerstandsfähigkeit gegen Spitzenbelastungen und Ermüdung auf. Ihre Kompatibilität mit verschiedenen Elektrolyten, eventuell von außen anstehenden Kühlflüssigkeiten und Gasen ermöglicht eine nahtlose Integration in unterschiedliche Systeme von Elektrofahrzeugen. Alle verwendeten Materialien sind elektrochemisch erprobt.