Batterietechnik Flexibler Riesen-Akku aus Japan

Die Lithium-Polymer-Akkus sind komplett flexibel. Schon ab 2015 könnten sie auf dem Markt sein.
Die Lithium-Polymer-Akkus sind komplett flexibel. Schon ab 2015 könnten sie auf dem Markt sein.

Der japanische Chemiehersteller Sekisui Chemical hat einen großflächigen und flexiblen Akku entwickelt. Damit will das Unternehmen in den nächsten Jahren in den Batteriemarkt einsteigen.

Während sich der Prototyp des neuen Akkus noch problemlos in den Händen halten lässt (siehe Bild unten), dürfte das bei den folgenden Modellen schon schwieriger werden. 2 m lang und 30 cm breit sollen sie nämlich einmal sein und dabei gerade einmal 5 mm dünn sein. Wobei die Größe natürlich auch von der jeweiligen Anwendung abhängt.

Der Hersteller dieses riesigen Lithium-Polymer-Akkus ist das japanische Chemie-Unternehmen Sekisui Chemical, das bisher noch nicht als Batteriehersteller in Erscheinung getreten ist. Allerdings forscht das Unternehmen schon seit einiger Zeit an besonders leitfähigen Elektrolyten und an Prozessen für die Herstellung von großformatigen Akkus. Seit 2012 arbeitet Sekisui deshalb auch mit der staatlichen Forschungsorganisation »New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) zusammen«. Der nun vorgestellte Prototyp dürfte also ein erstes Zwischenergebnis dieser Bemühungen sein.

Die Eckdaten klingen recht vielversprechend: Sekisui hat einen für Lithium-Polymer-Akkus typischen, gel-artigen Elektrolyten selbst entwickelt. Die Kunst bei solchen Elektrolyten ist es, eine ähnliche Leitfähigkeit wie die von flüssigen Elektrolyten bei normalen Temperaturen zu erreichen. Außerdem kann der Elektrolyt in einem Beschichtungsverfahren aufgetragen werden und muss nicht im Vakuum in den Akku abgefüllt werden. Das spart Kosten.

Weiterhin hat Sekisui ein eigenes Anodenmaterial aus einem Siliziumgemisch entwickelt. Solche Materialien haben eine höhere Kapazität als das heute übliche Graphit. Lediglich für die Kathode haben die Japaner ein Standard-Material verwendet. Das alles führt dazu, dass die Energiedichte der Akkuzelle bei 900 Wh/l liegt. Zum groben Vergleich: eine aktuelle, hochkapazitive, zylindrische Akkuzelle wie die NCR18650A von Panasonic hat eine Energiedichte von 675 Wh/l. Bei der Lebensdauer kommt der Akku, je nach Umgebungsbedingungen, auf mehrere hundert Ladezyklen.

Als nächsten Schritt will Sekisui seine Akkutechnik nun in die Massenfertigung überführen. Dabei haben die Japaner recht ehrgeizige Ziele, da ab Sommer 2014 bereits erste Muster fertig sein und dann ab 2015 offensichtlich größere Mengen hergestellt werden sollen.

Als mögliche Anwendung für seine Akkus sieht Sekisui zum Beispiel den Einsatz in Elektroautos. Interessant könnten dabei das geringe Gewicht und die schiere Größe des Akkus sein, da dann insgesamt weniger Akkuzellen benötigt würden.

Kapazität tatsächlich verdreifacht?

In vielen Medien war zu lesen, dass der Sekisui-Akku die dreifache Kapazität bisheriger Lithium-Ionen-Akkus erreicht und damit zum Beispiel die Reichweite von Elektrofahrzeugen verdreifachen könnte. Das stimmt natürlich nicht. Sekisui selbst behauptet das auch gar nicht. Das Unternehmen spricht lediglich davon, dass es die Kapazität zwar verdreifachen konnte, allerdings bezieht sich das auf die bisherigen, eigenen Produkten. Diese befinden sich allerdings in einer frühen Entwicklungsphase und sind nicht serienreif. Grundsätzlich sind mit Lithium-Ionen-Akkus bzw. Lithium-Polymer-Akkus, zu denen auch der Sekisui-Akku gehört, zwar noch Kapazitäts-Steigerungen möglich, allerdings dürfte es da im allerbesten Fall noch für eine Verdoppelung reichen. Höhere Kapazitäten sind erst mit Folge-Technologien wie Lithium-Schwefel -oder Lithium-Luft -Akkus möglich, deren Einführung aber noch in ferner Zukunft liegt.