Künftig sind Besitzer von E-Autos unabhängiger vom Klima. Forscher der Pennsylvania State University haben eine Batterie entwickelt, die sich selbst aufwärmt, unabhängig von den Außentemperaturen. Ursprünglich hat das Team um Xiao-Guang Yang an einer sich aufheizenden Batterie gearbeitet, um die Selbstentladung bei niedrigen Temperaturen zu reduzieren. Jetzt haben die Forscher dasselbe Prinzip genutzt, um die Batterie so zu erwärmen, dass sie an Schnellladestationen bei jeder Außentemperatur binnen 15 Minuten gut gefüllt ist.
Nickelfolie als Heizelement
Die Forscher haben die Batteriezellen mit einer Nickelfolie umhüllt. Ein Ende verbanden sie mit dem Negativpol des Ladegeräts, das andere über einen sensorgesteuerten Schalter mit dem Pluspol. Meldet der Sensor eine zu niedrige Temperatur bei Beginn des Ladevorgangs, legt er den Schalter um, sodass Elektronen durch die Folie fließen und dabei schnell erwärmen, sodass die Temperatur der Batterie ansteigt. Sobald die ideale Temperatur erreicht ist wird die Folie vom Stromkreis getrennt und der Ladevorgang beginnt.
„Die Ladestationen, die bereits existieren, müssen nicht verändert werden„, verdeutlicht Forschungsleiter Chao-Yang Wang. „Die Elektronik zum Aufwärmen der Batterie und zum Start des Ladevorgangs sind in die Batterie integriert.“ In Tests überstand die selbst erwärmende Batterie schadensfrei 4.500 jeweils 15 Minuten dauernde Ladezyklen bei einer Temperatur von rund sieben Grad mit einem Kapazitätsverlust von 20 Prozent. Das entspricht einer Reichweite von 450.000 Kilometern oder einer Lebensdauer von gut zwölf Jahren. Eine konventionelle Batterie erreichte diesen Verlust bei gleichen Temperaturen bereits nach 50 Zyklen. Dieses frühzeitige Altern, so die Forscher, lässt sich nur verhindern, wenn Lithium-Ionen-Batterien bei niedrigen Temperaturen langsam aufgeladen werden, also über ein paar Stunden.
Quelle: Pressetext.com