Bipolarbatterie

Gezeigt werden ein Stack sowie Komponenten und Materialien für eine Bipolarbatterie.
Die zentralen Herausforderungen in dem laufenden Forschungsprojekt sind:

1. die Entwicklung einer neuartigen und vollverschweißten Bipolarbatterie auf Polymerbasis
2. die Erforschung eines konstruktiven Designs,
3. die Erarbeitung von dafür benötigten kosten- und ressourceneffektiven Rolle-zu-Rolle-Fertigungs- und Fügeverfahren.

Bei dem zu entwickelnden bipolaren Batterieaufbau werden an beiden Seiten der Bipolarfolie, Anode und Kathode, Folgezellen aufgebracht, sodass die Folie zugleich die mechanische Trennung und die elektrische Verbindung der Zellen im Stapel bildet. Der Aufbau verzichtet auf separat eingehauste Einzelzellen und benötigt weder Einzel-Stromableiter noch elektrische Zellverbindungen. Durch den bipolaren Aufbau ist die Zellgröße beliebig skalierbar. Dieser neue Ansatz erhöht deutlich die Energiedichte im Batteriesystem und vermeidet durch die Senkung des Zellinnenwiderstandes die Bildung von Hot-Spots und damit das Risiko eines Brandes.

Da die Produktion in kostengünstigen vollautomatisierten Rolle-zu-Rolle-Verfahren mit weniger Materialaufwand möglich ist, können bei der Herstellung Kosten und Ressourcen eingespart werden. Die Bipolarbatterie wird vollverschweißt, sodass auf Dichtungen komplett verzichtet werden kann. Als Basismaterial dient ein thermoplastisches System, das einen polymerbasierten Batterieaufbau bzw. eine Vollkunststoffbatterie ermöglicht.