En av de största utmaningarna när man konstruerar en elbil är var att sätta i batterierna.

Varje fordon har hundratals till tusentals separata battericeller, var och en omgiven av ett hus och anslutet till bilsystem och sensorer. Den här komplexa designen tar upp utrymme - mer än 50 procent av området för batterier inuti bilen tas upp med bostäder och kontakter.

Men nu har ett team ingenjörer på Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems (IKTS) utvecklat ett nytt batteri koncept som kan avsevärt minska mängden utrymme som behövs för bostäder och kontakter - vilket innebär att fler batterier kan passa i samma bil.

Deras system staplar battericellerna direkt över varandra i ett stort område, i motsats till det traditionella tillvägagångssättet där enskilda celler sträcks sida vid sida i små sektioner. Den direkta anslutningen till varje cell i stapeln gör det möjligt för ström att strömma över hela ytan av batteriet, vilket avsevärt minskar det elektriska motståndet.

"Med vårt nya förpackningskoncept hoppas vi kunna öka utbudet av elbilar på medellång sikt upp till 1000 kilometer," Mareike Wolter, projektledare på Fraunhofer IKTS.

Metallband

Nyckeln till att kunna göra detta är en ny elektrod - i det här fallet är en metalltejp belagd på båda sidor med keramiska förvaringsmaterial. Ena sidan är batteriets anod - den andra är katoden.

Utveckling av varje material är en komplex process som involverar en suspension av pulveriserad keramik blandad med polymerer och elektriskt ledande material.

"Vi använder vår expertis inom keramikteknologi för att designa elektroderna på ett sådant sätt att de behöver så lite utrymme som möjligt, spara mycket energi, är lätta att tillverka och ha ett långt liv", säger Wolter.

Forskningen är fortfarande ett pågående arbete, men konceptet skaas upp till större battericeller som kan installeras i reella elbilar. Initiala tester förfaller till 2020, men Wolter är optimistisk att detta bör ske utan svårigheter:

"En av våra institutets kärnkompetenser är att anpassa keramiska material från laboratoriet till en pilotskala och att reproducera dem på ett tillförlitligt sätt," sa hon.

  • Den här paleontologen bygger interaktiva 3D-dinosaurihologram