Der Kern von Elektrofahrzeugen: Design und Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien Deutschland

Angesichts der exponentiellen Nachfrage nach ökologischer Nachhaltigkeit und reduzierten Kohlenstoffemissionen sind Elektrofahrzeuge (EVs) zu einer wichtigen Perspektive in der Automobilindustrie geworden. Zu den Schlüsseltechnologien hinter dieser Transformation gehört die Lithium-Ionen-Batterie.

Wie es funktioniert
Lithium-Ionen-Batterien sind wiederaufladbare Zellen, die Energie chemisch speichern, indem sie Lithium-Ionen zwischen zwei Elektroden mit unterschiedlicher elektrischer Ladung hin- und herschicken. Beim Laden bewegen sich Lithium-Ionen von den positiven zu den negativen Elektroden; beim Entladen fließen sie in die entgegengesetzte Richtung. Diese hocheffiziente Umwandlung macht sie perfekt für den Einsatz in Elektrofahrzeugen.

Entwicklung einer Lithium-Ionen-Batterie für Elektroautos
Sie entwickeln Lithium-Ionen-Batterien für Elektrofahrzeuge. Die Elektrolytformulierungen können zusammen mit den Elektrodenmaterialien geändert werden, um die Energiedichte zu verbessern. Gleichzeitig sollten die Forscher auch intensiv daran arbeiten, neue Materialien zu entwickeln, die als Elektroden mit höherer Kapazität dienen können. Darüber hinaus muss auch das BMS oder Batteriemanagementsystem beachtet werden, da es eine wichtige Rolle bei der Gewährleistung der Sicherheit spielt, indem es die Zellzustände während der Lade-/Entladezyklen kontinuierlich überwacht, was unter anderem dazu beiträgt, Über- und Unterspannungssituationen zu verhindern und so die Lebensdauer dieser Batterien zu verlängern.

Herstellungsprozess
Der Herstellungsprozess einer Lithium-Ionen-Batterie besteht aus mehreren komplizierten Schritten. Zunächst müssen die aktiven Materialien richtig vorbereitet werden. Dazu werden Stromkollektoren mit Schlamm beschichtet, anschließend getrocknet und zusammengepresst, um Elektrodenplatten zu bilden. In einem weiteren Schritt werden diese mit Separatoren und Elektrolyten zu Batteriezellen zusammengebaut, bevor sie entsprechend verpackt werden. Abschließend werden diese Einheiten elektrochemisch aktiviert, bis das gewünschte Leistungsniveau erreicht ist.

Zusammenfassend
Lithium-Ionen-Batterien gelten als das Herzstück vollelektrischer Fahrzeuge, denn ohne sie wäre ein bedeutender Übergang zur vollständigen Elektrifizierung der Automobilindustrie weltweit nicht möglich.