Eine der gefährlichsten Eigenschaften von Lithiumbatterien ist das Zündpotenzial durch Kurzschlüsse in den Batterien. Die Wahrscheinlichkeit von Batteriebränden zu eliminieren oder einfach zu reduzieren bedeutet, das Anwendungsspektrum von Lithiumbatterien zu erweitern, ganz zu schweigen von der Erhaltung von Eigentum, Gesundheit und sogar dem Leben der Benutzer. Dazu kann ein neues Projekt deutscher Wissenschaftler beitragen, in dem Metallpolymere als sichere Alternative zu Metallstromabnehmern untersucht werden.
Heutzutage wird bei der Herstellung von Stromkollektoren Metallfolie verwendet, um den Strom von den Elektroden im Inneren der Batterien zu übertragen. Ein Anstieg der Ströme über einen kritischen Wert oder eine thermische Erwärmung einer Metallfolie bewirkt deren Zündung und provoziert die Zündung der Batterie. Daher entstand die Idee, auf Polymerbasis eine leitfähige Schicht aus Aluminium oder Kupfer zu erzeugen, die als Isolator für die Ausbreitung von Feuer oder allgemein erhöhter Temperatur dienen könnte.
Das von den deutschen Behörden finanzierte PolySafe-Projekt sieht die Entwicklung eines vollständigen Zyklus zur Herstellung von Metall-Polymer-Stromabnehmern vom Material bis zur Herstellung durch Rolle-zu-Rolle-Druck vor, so dass die Herstellung nicht teurer oder vergleichbarer ist aus herkömmlicher Metallfolie für Batteriekontakte. Es wird erwartet, dass die Abscheidung von Metallen in Form einer Dampfabscheidung im Vakuum erfolgt, wodurch eine dünne (in der Größenordnung von 1 µm) Metallschicht gleichmäßig und vorhersagbar auf einem 8 µm großen Polymersubstrat abgeschieden wird.
VON ARDENNE GmbH, Brückner Maschinenbau GmbH & Co. KG, Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (FEP), Fraunhofer-Institut für Oberflächen- und Dünnschichttechnik (IST), Batterielabor der TU Braunschweig und Varta Microbattery GmbH. Varta Microbattery wird Prototypbatterien in Form von zylindrischen Zellen und Beuteln unter Verwendung von Metall-Polymer-Stromabnehmern zusammenbauen und testen.
2021-11-04 19:07:58
Autor: Vitalii Babkin