LG Chem experimentiert mit „Sicherung“ in Batteriezellen

Ein Forscherteam von LG Chem hat das Verbundmaterial mit dem Ansinnen entwickelt, dass es präzise auf gewisse Temperaturen reagiert und so bei Überhitzung innerhalb der Zelle zu einer Art Sicherung wird, die den Reaktionsweg in den frühen Phasen des thermischen Durchgehens blockiert. Dabei soll das Material ultradünn („1/100 des Durchmessers eines menschlichen Haares“) ausfallen.

An der Forschung ist neben LG Chems eigenen Wissenschaftlern ein Team des Department of Battery Science der Technisch-Naturwissenschaftlichen Universität Pohang (POSTECH) beteiligt. Auch die Unternehmenstochter LG Energy Solution ist in die Sicherheitsüberprüfung der neuen Technologie eingebunden. Die Forschungsergebnisse zur sogenannten temperaturabhängigen, verstärkten Sicherheitsschicht („Safety Reinforced Layer, SRL“) wurden in der jüngsten Ausgabe der Zeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht. Der Original-Titel: „Thermal Runaway Prevention through Scalable Fabrication of Safety Reinforced Layer in Practical Li-Ion Batteries“.

Zu dem eigenentwickelten Material präzisiert LG Chem, dass es sich um einen Verbundwerkstoff handele, der seinen elektrischen Widerstand in Abhängigkeit von der Temperatur ändert und so als „Sicherung“ fungieren könne. Das Forscherteam schuf dieses Material in Form einer dünnen Schicht, die zwischen der Kathodenschicht und dem Stromkollektor (einer Aluminiumfolie, die als Elektronenbahn dient) in der Batterie untergebracht ist.

„Wenn die Temperatur der Batterie über den normalen Bereich von 90 bis 130 °C hinaus ansteigt, reagiert das Material auf die Hitze, verändert seine Molekularstruktur und unterdrückt effektiv den Stromfluss“, so die Südkoreaner, die zudem konstatieren, dass bisherige Methoden, bei denen temperaturabhängige Materialien in die Batteriezelle eingebracht wurden, oft Probleme mit langsamen Reaktionszeiten oder geringerer Energiedichte hatten. „LG Chem hat jedoch erfolgreich ein Material entwickelt, das diese Probleme löst, und zwar mit Hilfe seines Fachwissens und seines patentierten Materialdesigns, das eine schnelle Anwendung in der Massenproduktion ermöglicht.“ In einem nächsten Schritt sollen die Sicherheitstests für Elektroautobatterien intensiviert werden.

„Dies ist eine greifbare Forschungsleistung, die in kurzer Zeit in die Massenproduktion überführt werden kann“, betont Lee Jong-gu, CTO von LG Chem. „Wir werden die Sicherheitstechnologie verbessern, um sicherzustellen, dass die Kunden Elektrofahrzeuge mit Vertrauen nutzen können, und dazu beitragen, unsere Wettbewerbsfähigkeit auf dem Batteriemarkt zu stärken.“

lgchem.com