Compacte accu’s dankzij flexibele, bipolaire polymeer-platen
De huidige accuconcepten zijn gebaseerd op een groot aantal enkelvoudige cellen die met elkaar zijn verbonden. Dat brengt nadelen bij de fabricage met zich mee en vermindert de efficiëntie. Bij constructies op basis van flexibele bipolaire platen kunnen enkelvoudige cellen heel compact worden gestapeld, wat voordelige productie van accu’s mogelijk maakt.
De huidige accuconcepten zijn gebaseerd op een groot aantal enkelvoudige cellen die met elkaar zijn verbonden. Dat brengt nadelen bij de fabricage met zich mee en vermindert de efficiëntie. Bij constructies op basis van flexibele bipolaire platen kunnen enkelvoudige cellen heel compact worden gestapeld, wat voordelige productie van accu’s mogelijk maakt.
Conventionele accupacks bestaan meestal uit meerdere met elkaar verbonden enkelvoudige cellen. Die zijn niet alleen bewerkelijk bij de fabricage, maar leiden tijdens het gebruik tot het gevaar van hot spots: plaatsen waar de kabels en/of de individuele cellen te heet worden. Bovendien moeten alle cellen individueel worden verpakt. Het resultaat: een groot deel van het accupakket bestaat uit inactief materiaal, waar geen energie in wordt opgeslagen. Dit probleem moet worden opgelost met een nieuw concept: daarbij worden de individuele cellen met elkaar verbonden door middel van vlakke bipolaire platen. Dit brengt wel nieuwe problemen met zich mee: bipolaire platen zijn ofwel vervaardigd van metaal en dus gevoelig voor corrosie of ze worden gefabriceerd uit een mix van kunststof en koolstof en kunnen dan alleen worden gefabriceerd met een dikte van meerdere millimeters.
Bovendien kunnen we deze nieuwe bipolaire platen lassen, zodat het resulterende accupakket absoluut gesloten is. Conventionele bipolaire platen kunnen niet worden gelast vanwege de thermische en mechanische belasting die dat met zich meebrengt. Bovendien zijn er bij de assemblage afdichtingen nodig, die toch snel lek kunnen raken en meer ruimte innemen.
Een ander voordeel is dat deze innovatieve platen kunnen worden vervaardigd met een verschillende flexibiliteit. Volgens de onderzoekers kunnen zowel heel buigzame en flexibele als ook keiharde platen worden geproduceerd.
Conventionele accupacks bestaan meestal uit meerdere met elkaar verbonden enkelvoudige cellen. Die zijn niet alleen bewerkelijk bij de fabricage, maar leiden tijdens het gebruik tot het gevaar van hot spots: plaatsen waar de kabels en/of de individuele cellen te heet worden. Bovendien moeten alle cellen individueel worden verpakt. Het resultaat: een groot deel van het accupakket bestaat uit inactief materiaal, waar geen energie in wordt opgeslagen. Dit probleem moet worden opgelost met een nieuw concept: daarbij worden de individuele cellen met elkaar verbonden door middel van vlakke bipolaire platen. Dit brengt wel nieuwe problemen met zich mee: bipolaire platen zijn ofwel vervaardigd van metaal en dus gevoelig voor corrosie of ze worden gefabriceerd uit een mix van kunststof en koolstof en kunnen dan alleen worden gefabriceerd met een dikte van meerdere millimeters.
Gebruik van minder materiaal
Bij het Fraunhoferinstituut voor omgevings-, veiligheids- en energietechniek UMSICHT in Oberhausen is een nieuw alternatief ontwikkeld. De bipolaire platen worden daarbij gemaakt uit geleidende polymeren. Op die manier kunnen heel dunne platen worden gerealiseerd, waarbij 80 % minder materiaal nodig is dan bij conventionele accu’s uit bedrade enkelvoudige cellen. Andere voordelen zijn: er is geen kans op corrosie en de materialen kunnen achteraf worden vervormd. Er kunnen ook structuren voor brandstofcellen worden ingeperst.Bovendien kunnen we deze nieuwe bipolaire platen lassen, zodat het resulterende accupakket absoluut gesloten is. Conventionele bipolaire platen kunnen niet worden gelast vanwege de thermische en mechanische belasting die dat met zich meebrengt. Bovendien zijn er bij de assemblage afdichtingen nodig, die toch snel lek kunnen raken en meer ruimte innemen.
Een ander voordeel is dat deze innovatieve platen kunnen worden vervaardigd met een verschillende flexibiliteit. Volgens de onderzoekers kunnen zowel heel buigzame en flexibele als ook keiharde platen worden geproduceerd.