Hoy no se puede llegar lejos con los autos eléctricos. Una razón es que las baterías requieren mucho espacio. Los científicos de Fraunhofer están apilando células grandes una encima de la otra. Esto proporciona a los vehículos más potencia. Las pruebas iniciales en el laboratorio han sido positivasEn el mediano plazo, los socios del proyecto se esfuerzan por alcanzar un rango de 1,000 kilómetros para vehículos eléctricos.
Dependiendo del modelo, los automóviles eléctricos están equipados con cientos de miles de celdas de batería separadas. Cada una está rodeada por una carcasa, conectada al automóvil a través de terminales y cables, y monitoreada por sensores. La carcasa y los contactos ocupan más de50 por ciento del espacio. Por lo tanto, las celdas no se pueden empacar densamente como se prefiere. El diseño complejo roba espacio. Otro problema: las resistencias eléctricas, que reducen la potencia, se generan en las conexiones de las celdas de pequeña escala.
Más espacio para baterías
Bajo la marca EMBATT, el Instituto Fraunhofer para Tecnologías y Sistemas Cerámicos IKTS en Dresden y sus socios han transferido el principio bipolar conocido de las celdas de combustible a la batería de litio. En este enfoque, las celdas individuales de la batería no están separadas por separado- lado en secciones pequeñas; en cambio, se apilan directamente uno encima del otro a través de un área grande. Por lo tanto, se elimina toda la estructura de la carcasa y el contacto. Como resultado, caben más baterías en el automóvil. A través de la conexión directa deEn las celdas de la pila, la corriente fluye por toda la superficie de la batería. La resistencia eléctrica se reduce considerablemente. Los electrodos de la batería están diseñados para liberar y absorber energía muy rápidamente. "Con nuestro nuevo concepto de embalaje, esperamosaumentar el alcance de los autos eléctricos en el mediano plazo hasta 1000 kilómetros ", dice la Dra. Mareike Wolter, Gerente de Proyecto en Fraunhofer IKTS. El enfoque ya está funcionando en laboratory.Los socios son ThyssenKrupp System Engineering e IAV Automotive Engineering.
Materiales cerámicos almacenan energía
El componente más importante de la batería es el electrodo bipolar, una cinta metálica que está recubierta en ambos lados con materiales de almacenamiento de cerámica. Como resultado, un lado se convierte en el ánodo, el otro en el cátodo. Como el corazón de la batería, almacena la energía. "Utilizamos nuestra experiencia en tecnologías cerámicas para diseñar los electrodos de tal manera que necesiten el menor espacio posible, ahorren mucha energía, sean fáciles de fabricar y tengan una larga vida útil", dice WolterLos materiales cerámicos se utilizan como polvos. Los científicos los mezclan con polímeros y materiales conductores de electricidad para formar una suspensión. "Esta formulación tiene que estar especialmente desarrollada, adaptada para el frente y la parte posterior de la cinta, respectivamente", explica Wolter.Fraunhofer IKTS aplica la suspensión a la cinta en un proceso de rollo a rollo. "Una de las competencias centrales de nuestro instituto es adaptar los materiales cerámicos del laboratorio a una escala piloto y reproducirlos de manera confiable", dice Wolter, describiendo elexpertise de los científicos de Dresden.El siguiente paso planeado es el desarrollo de celdas de batería más grandes y su instalación en automóviles eléctricos.Los socios apuntan a las pruebas iniciales en vehículos para 2020.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Fraunhofer-Gesellschaft . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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