Wie sicher sind die neuen Hybrid- und Elektrowagen? Sind die Energiespeicher kein Risiko? Halten die Batterien die Temperaturschwankungen im Auto aus? Explodieren sie, wenn sie beschädigt werden? Um diese und weitere Fragen zu untersuchen, unterziehen Forscher des Fraunhofer-Instituts für Chemische Technologie ICT in Pfinztal bei Karlsruhe Batterien verschiedenen Härtetests.

	Welche Belastungen halten Batterien aus? © Volker Steger

Sie prüfen, ob die Akkus mechanischen, thermischen und elektrischen Belastungen standhalten. Was passiert bei einem Crash? Wie reagieren die Batterien auf schnelle Temperaturwechsel oder Vibrationen? Blähen sich die Akkus auf, wenn sie überladen werden? Brennt der Energiespeicher, wenn er angezündet wird?

„Um das Risiko und den Schaden zu ermitteln, beobachten wir das Verhalten der Batterie während des gesamten Missbrauchstests unter einer Vielzahl von Aspekten. Sowohl die Temperaturen als auch die entstehenden und austretenden Gase werden zum Zweck einer exakten Gefahrenanalyse gemessen und ausgewertet“, erläutert Dr. Jens Tübke vom Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT. Die Forscher entwickeln daraus abgeleitete Sicherheitskonzepte.

Hybrid-Auto © Warren Gretz / DOE / NREL

Neue Materialien
Zusätzlich zu den „Misshandlungs-Tests“ untersuchen die Wissenschaftler auch, ob zum Beispiel bestimmte Zellen und Batterien zum Einsatz in Hybridfahrzeugen geeignet sind. Nur, wenn von den Systemen bei diesen Untersuchungen keine Gefahren ausgehen, können diese großen Batterien in einem Fahrzeug eingebaut werden.

Einen weiteren Beitrag zur Sicherheit von Batterien liefern die Charakterisierung der verwendeten Batteriekomponenten und deren Materialbeschaffenheit. Die Entwicklung neuer Batteriematerialien gehört zu den aktuellen Arbeiten der „Angewandten Elektrochemie“ des ICT und der „Elektrochemischen Energiespeicherung und –wandlung“ des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung ISC. Der Fokus liegt auf der Synthese und Charakterisierung von Elektroden und der Entwicklung von polymeren Elektrolyten und ionischen Flüssigkeiten für Lithium-Ionen- und Lithium-Polymer-Batterien.