Dank gedruckter Sensoren

E-Auto-Reichweite steigt kräftig

31. Januar 2022, 11:27 Uhr | Heinz Arnold
Mit Hilfe des Batterieüberwachungssystems »BaMoS« von InnovatnLAb lässt sich die Lebensdauer von Batterien für E-Autos um bis zu 40 Prozent verlängern.
Mit Hilfe des Batterieüberwachungssystems »BaMoS« von InnovatnLab lässt sich die Lebensdauer von Batterien für E-Autos um bis zu 40 Prozent verlängern.
© InnovationLab

Wie gedruckte Sensoren dazu beitragen, die Reichweite von E-Autos zu erhöhen, zeigt InnovationLab: Gedruckte Sensoren ermitteln Daten auf Zellebene in den Batterien.

Denn genaue Temperatur- und Druckdaten eröffnen Einblicke in das Batterieverhalten und die Leistung von Elektrofahrzeugen. Dazu hat InnovationLab das Batterieüberwachungssystem »BaMoS« entwickelt. Es basiert auf gedruckten, hauchdünnen Druck- und Temperatursensoren, die ortsaufgelöste Daten von einzelnen Batteriezellen erfassen: Auf diese Weise lässt sich die Lebensdauer der Batterie um bis zu 40 Prozent verlängern. 

Trotz umfangreicher Forschung ist bisher noch nicht viel darüber bekannt, wie ein Batteriesystem auf Stresstests in Bezug auf Temperatur und Druck reagiert und was genau während des Ladezyklus passiert. Das liegt daran, dass die Daten aus dem Inneren eines Batteriesystems nicht ohne Weiteres zugänglich sind.

Mit »BaMoS« bietet InnovationLab nun ein System zur Erfassung detaillierter Druck- und Temperaturdaten auf Zellebene an. Diese Informationen stammen von hauchdünnen gedruckten Sensorfolien, die zwischen den einzelnen Batteriezellen platziert werden können. Weil sich die Batteriezellen während des Lade-/Entladezyklus ausdehnen und zusammenziehen, kann eine druckempfindliche Folie diese »Atmung« überwachen, um den Ladezustand zu messen, unregelmäßiges Verhalten zu erkennen und eine Überladung zu verhindern.

Diese Informationen auf Zellebene liefern wertvolle Erkenntnisse über den Gesundheitszustand und die Leistung der Batterie. Sie helfen Forschungs- und Entwicklungsteams bei der Verbesserung ihrer Batteriedesigns (Cell-to-Pack-Design) und Batterieüberwachungssystemen – einschließlich der Verlängerung der Reichweite von Elektrofahrzeugen. Die Daten sind räumlich und zeitlich aufgelöst, um ein genaues Bild des Batterieverhaltens zu liefern.

»Messung ist der erste Schritt, der zu einer verbesserten Steuerung und Batterieleistung führt«, sagt Luat Nguyen, Geschäftsführer bei InnovationLab. »Unsere flexiblen, hauchdünnen gedruckten Sensoren liefern die notwendigen detaillierten und präzisen Daten, um die Leistung und Lebensdauer von Batterien für Elektrofahrzeuge zu verbessern.«

InnovationLab bietet sämtliche Elemente an, die für eine komplette Batterieüberwachung erforderlich sind: die Sensorfolien, die Elektronik zur Auslesung und Verarbeitung der erfassten Daten sowie die Software zur Visualisierung, Speicherung und Analyse der Daten. Sowohl die Druck- als auch die Temperatursensoren können in Bezug auf Größe, Auflösung und Trägermaterial an individuelle Kundenbedürfnisse angepasst werden.

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