En av de største utfordringene når du designer en elektrisk bil, er hvor du skal sette batteriene.

Hvert kjøretøy har hundrevis til tusenvis av separate battericeller, hver omgitt av et hus og forbundet med bilsystemer og sensorer. Denne komplekse utformingen tar opp plass - mer enn 50 prosent av området dedikert til batterier i bilen blir tatt opp med boliger og kontakter.

Men nå har et team ingeniører fra Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems (IKTS) utviklet et nytt batteri konsept som kan redusere mengden ledig plass til bolig og kontakter - noe som betyr at flere batterier kan passe i samme bil.

Systemet stabler battericeller direkte over hverandre over et stort område, i motsetning til den tradisjonelle tilnærmingen der individuelle celler strammes side om side i små seksjoner. Den direkte tilkoblingen til hver celle i stakken gjør at strømmen kan strømme over hele overflaten av batteriet, noe som reduserer elektrisk motstand betydelig.

"Med vårt nye emballasjekonsept håper vi å øke rekkevidden av elektriske biler på mellomlang sikt opp til 1000 kilometer," Mareike Wolter, prosjektleder hos Fraunhofer IKTS.

Metallbånd

Nøkkelen til å kunne gjøre dette er en ny elektrode - i dette tilfellet et metalltape belagt på begge sider med keramiske lagringsmaterialer. Den ene siden er batteriets anode - den andre er katoden.

Utvikling av hvert materiale er en kompleks prosess som involverer en suspensjon av pulverisert keramikk blandet med polymerer og elektrisk ledende materialer.

"Vi bruker vår ekspertise innen keramikkteknologi for å designe elektrodene på en slik måte at de trenger så lite plass som mulig, spare mye energi, er enkle å produsere og ha lang levetid," sa Wolter.

Forskningen er fortsatt et arbeid i gang akkurat nå, men konseptet blir skalert opp til større battericeller som kan installeres i ekte elbiler. Innledende tester forfaller til 2020, men Wolter er optimistisk at dette bør skje uten vanskeligheter:

"Et av kjernekompetanseene til vårt institutt er å tilpasse keramiske materialer fra laboratoriet til en pilotskala og å reprodusere dem pålitelig," sa hun.

  • Denne paleontologen bygger interaktive 3D-dinosaurhologrammer