Boost für Batterien - Akkus lassen sich bald doppelt so schnell laden
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Boost für BatterienAkkus lassen sich bald doppelt so schnell laden

Ein Schweizer Unternehmen hat eine Methode entwickelt, mit der Batterien sehr viel schneller geladen werden können. Die Technologie steht kurz vor der Markteinführung.

von
Jan Graber
Tüftelnder Doktor: Battrion-Co-Gründer Martin Ebner hat einen Weg gefunden, die Ladezeit von Batterien zu verkürzen.

Tüftelnder Doktor: Battrion-Co-Gründer Martin Ebner hat einen Weg gefunden, die Ladezeit von Batterien zu verkürzen.

Battrion

Darum gehts

  • Das Schweizer ETH-Startup hat eine Technologie entwickelt, die Batterien doppelt so schnell laden lässt.

  • Die Batterien entwickeln beim Laden weniger Hitze

  • Die Technologie ist praktisch marktreif.

  • Je kürzer die Ladezeiten, umso attraktiver wird die Elektromobilität.

«Range anxiety», sagt Max Kory. Die Reichweitenangst sei für viele einer der Gründe, nicht auf Elektroautos umzusteigen. Wenn sich Batterien schneller laden liessen, wachse jedoch das Vertrauen.

Wir befinden uns im Sitz des Schweizer Unternehmens Battrion in Dübendorf. Kory und Martin Ebner hatten 2015 das ETH-Startup zusammen mit weiteren Partnern gegründet. Im Rahmen seiner Doktorarbeit legte Ebner zuvor den Grundstein für die Technologie, mit der sich Lithium-Ionen-Batterien doppelt so schnell laden lassen, wie bisher – egal ob es sich um die Batterie eines Handys, eines Laptops oder eines Elektroautos handelt.

Genial simple Erfindung

14 Spezialisten aus 13 Nationen arbeiten hier – man spricht Englisch. Gearbeitet wird nicht nur an Computern, neben einer Experimentierwerkstatt zum Testen und Entwickeln von Prototypen beherbergt das Gebäude auch eine eigentliche Produktionsstrasse. Maschinen, die aussehen wie Papierdruckpressen, spucken die Folie aus, die E-Auto-Interessierten einen Teil ihrer «Range anxiety» nehmen soll.

Kory erklärt die ebenso geniale wie simple Erfindung und macht einen kleinen Exkurs, um das Prinzip zu verstehen: «Jede Lithium-Ionen-Batterie besteht aus drei Schichten: einer positiven Elektrode, einer negativen Elektrode und einem Separator.» Beim Entladen wandern die Lithium-Ionen von der negativen Elektrode durch eine Graphitschicht zur positiven Elektrode. Beim Laden der Batterie gehen sie den umgekehrten Weg.

Als Bremsklotz wirke in der herkömmlichen Batterie die Struktur der Graphitschicht. Denn normalerweise sind die Poren der Schicht horizontal ausgerichtet. Um durch die Schicht zu gelangen, müssen die Ionen Umwege machen. Wegen des Widerstands, kann besonders das schnelle Laden zu Hitzeentwicklung und gefährlichen Lithiumablagerungen führen. Deshalb müsse die Ladegeschwindigkeit nach kurzer Zeit gedrosselt werden.

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Ionenslalom: Sind die Graphitschichten horizontal angeordnet, gelangen die Ionen nur auf Umwegen von der einen zur anderen Elektrode.

Ionenslalom: Sind die Graphitschichten horizontal angeordnet, gelangen die Ionen nur auf Umwegen von der einen zur anderen Elektrode.

Battrion
Bei einer vertikalen Ausrichtung der Schichten, ist der Weg direkter und schneller. Weniger Widerstand bedeutet auch weniger Wärmeentwicklung beim Laden.

Bei einer vertikalen Ausrichtung der Schichten, ist der Weg direkter und schneller. Weniger Widerstand bedeutet auch weniger Wärmeentwicklung beim Laden.

Battrion

Abkürzung für die Ionen

Martin Ebner fand jedoch einen Weg, die Porenstruktur vertikal auszurichten. Die Ionen stossen auf weniger Widerstand und wandern schneller von der positiven zur negativen Seite. Weil weniger Hitze entsteht, kann die volle Ladelast auch länger anliegen – das Laden der Batterie verkürzt sich markant. «Mit der neuen Batterie lassen sich 400 Kilometer Reichweite in 15 statt 25 Minuten laden», sagt Kory.

Entscheidend sei aber nicht nur die Erfindung, sagt er. Battrion fand einen Weg, die Herstellung der Elektroden zu industrialisieren. «Die neuen Batterien lassen sich in herkömmlichen Produktionsanlagen ohne viel zusätzlichen Aufwand herstellen», sagt er. Er ist überzeugt, dass sich neue Produkte vor allem dann durchsetzen, wenn sie sich kostengünstig in grossen Mengen herstellen lassen. Sonst nütze die beste Erfindung nichts.

Aktuell seien sie mit Autoherstellen und anderen Akteuren im Gespräch. Kory schätzt, dass die neuen Batterien in spätestens zwei Jahren im Einsatz sein werden – und den E-Auto-Pilotinnen und -Piloten einen Teil ihrer Reichweitenangst nehmen.

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Max Kory, Mitgründer und COO von Battrion.

Max Kory, Mitgründer und COO von Battrion.

Jan Graber
Die negative Eletrode von Lithium-Ionen-Batterien besteht aus einer Kupferfolie und einer Graphitschicht.

Die negative Eletrode von Lithium-Ionen-Batterien besteht aus einer Kupferfolie und einer Graphitschicht.

Battrion
Für die Folienproduktion werden ähnliche Technologien verwendet, wie bei der Herstellung von Papier.

Für die Folienproduktion werden ähnliche Technologien verwendet, wie bei der Herstellung von Papier.

Battrion.

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