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Elektrisch leitfähige Polymere

Mit flexiblen Bipolarplatten zu kompakten Batteriezellen

| Redakteur: Dorothee Quitter

Am Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik wurden neuartige flexible und extrem dünne Bipolarplatten entwickelt, die eine kostengünstige Fertigung von Batterien erlauben.

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Hochflexible Bipolarplatte
Hochflexible Bipolarplatte
(Bild: Fraunhofer UMSICHT)

Konventionelle Batteriesysteme sind extrem komplex: Sie bestehen meist aus mehreren Einzelzellen, die über Kabel miteinander verbunden sind. Jede einzelne dieser Zellen muss verpackt werden. Ein großer Teil der Batterie besteht also aus inaktivem Material, das nicht zur Batterieleistung beiträgt. Bipolare Batterien sollen dieses Problem lösen: Bei ihnen werden die einzelnen Zellen mittels flächigen Bipolarplatten miteinander verbunden. Allerdings treten hier andere Herausforderungen auf. Denn die Bipolarplatten bestehen entweder aus Metall und sind somit anfällig für Korrosion. Oder sie werden aus einem Kunststoff-Kohlenstoff-Gemisch gefertigt, müssen dann allerdings herstellungsbedingt mindestens mehrere Millimeter dick sein.

Forscherinnen und Forscher am Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT haben nun eine Alternative entwickelt. Sie stellen Bipolarplatten aus elektrisch leitfähig eingestellten Polymeren her. Auf diese Weise sollen sehr dünne Platten realisierbar sein. Das Material korrodiert nicht und es lässt sich nachträglich umformen. So können beispielsweise Strukturen hinein geprägt werden, wie sie für Brennstoffzellen wichtig sind. Außerdem lassen sich die neuartigen Bipolarplatten verschweißen, so dass das erhaltene Batteriesystem absolut dicht ist. Ein weiterer Vorteil des neuen Materials: Die Eigenschaften der Bipolarplatten können an die jeweiligen Anforderungen anpasst werden. So sollen sowohl biegsame und flexible Platten als auch brettharte Platten möglich sein. Sie bestehen zu etwa 80 % aus Graphiten und nur zu etwa 20 % aus Kunststoffen und lassen sich in beliebiger Größe im Rolle-zu Rolle-Verfahren herstellen (qui)

Hannover Messe 2019: Halle 2, Stand C22

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