Verbundprojekt Forelmo Mehr Sicherheit für Elektrofahrzeuge

Die Partner des Verbundprojektes Forelmo.
Die Partner des Verbundprojektes Forelmo.

Je höher die Energiedichte einer Batterie, desto höher ist die Reichweite eines Elektrofahrzeugs. Problem: Batterien mit steigender Energiedichte können im Fehlerfall explodieren. Doch wenn die Kathode aus anderem Material gefertigt wird, macht das die Batterie sicherer.

Effizient, sicher, wirtschaftlich sollen elektrische Antriebe sein – so auch das Motto des Forschungsprojekts Forelmo– kurz für den Bayerischen Forschungsverbund für Elektromobilität. In dem dreijährigen Projekt, das kürzlich abgeschlossen wurde, entwickelten Partner aus Industrie und akademischer Forschung an effizienten Antriebsmaschinen und hochleistungsfähiger Elektronik. Neben der Hochschule Landshut war auch die TU München, das Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie und die Georg-Simon-Ohm-Hochschule in Nürnberg als akademische Partner involviert. Aus der Industrie standen unter anderem Johnson Matthey Battery Materials, Infineon Technologies,TÜV Süd Battery Testing und Epcos zur Seite.

Die Partner testeten ein alternatives Material für einen kleinen doch essenziellen Teil der Batterie, die Kathode. Statt einer Nickelverbindung, die in 95 Prozent der Batterien steckt, nutzten die Forscher Lithium-Eisen-Phosphat. Diese Verbindung setzt keinen Sauerstoff frei, der sich entzünden könnte. Das macht die Batterie sicherer.

Doch neues Material alleine reicht nicht aus. Prozesstechnologien mussten dessen Konsistenz verändern. Denn damit Kathoden-Hersteller es leicht in bestehende Fertigungsprozesse einbinden können, müssen die Partikel mindestens ein paar Mikrometer groß sein. Die Teilchen der Phosphatverbindung dagegen waren ursprünglich ein Vielfaches kleiner, das Material also ein zu feines Pulver. Das ist in großen Anlagen nur schwer zu dosieren. Darüber hinaus müssen auch mehr Binder- und Lösemittel einsetzen, was aber die Qualität der Elektroden senkt. Diese Anforderungen wurden im Projekt Forelmo umgesetzt: Das Pulver wurde prozessgerecht gemacht und ist somit bereit für die industrielle Anwendung.