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HANNOVER MESSE 2020, 20. - 24. April
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Mobilitäts-Check für Separatoren

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Karlsruher Institut für Technologie

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Produktbeschreibung

Um Batterietechnik vor materialbedingten Kurzschlüssen bis hin zu Explosionen zu schützen, werden Separatoren in Batteriezellen eingesetzt. Als Abstandshalter isolieren sie die elektrisch aktiven Elektroden - Kathode und Anode - voneinander, sodass innere Kurzschlüsse verhindert werden. Gleichzeitig muss der Separator jedoch für die Lithiumionen durchlässig sein, die einen Betrieb der Zelle erst ermöglichen. Bisher wird die Durchlässigkeit eines Separators unter anderem anhand der sogenannten MacMullin-Zahl bewertet. Dabei wird in einer Batterie- bzw. Testzelle der elektrische Widerstand jeweils ohne und mit Separator gemessen. Der Quotient aus beiden Werten ergibt die spezifische Kenngröße zur Beurteilung der Separator-Performance. Hier unterscheidet die Messtechnik jedoch nicht zwischen den unterschiedlichen Ionen in der Zelle und misst den gesamten Widerstand. Rückschlüsse auf den eigentlichen Lithiumtransport, der ausschlaggebend für die Leistung der Batterie ist, sind so nur vage möglich. Wissenschaftlern am KIT ist es mit einer neuen Messmethode gelungen, ganz gezielt den maximal möglichen Lithiumfluss im Separator zu ermitteln. In einem Versuchsaufbau mit zwei Lithiumelektroden und Flüssigelektrolyt wird Gleichstrom an die Zelle angelegt. Bei Überschreitung eines detektierten Grenzstroms können die Lithiumionen nicht mehr rasch genug transportiert werden. Die Messung an diesem Punkt gibt Aufschluss über die maximale Lithiumbeweglichkeit des Elektrolyten.

Zu dieser Technologie erhalten Sie am Stand des KIT einen Überblick. Tiefergehende Informationen können im Anschluss an die Messe individuell im Kontakt mit den zuständigen wissenschaftlichen Beschäftigten des KIT ausgetauscht werden.

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