Forschende des Fraunhofer-Instituts IFAM in Bremen (Deutschland) haben eine Schlüsseltechnologie für die Elektromobilität entscheidend verbessert. Mithilfe der neu entwickelten dynamischen Impedanzspektroskopie lässt sich der Zustand von Traktionsbatterien nun auch während des Fahrbetriebs und in Echtzeit präzise messen. Bislang war dies nur im Stillstand möglich und sehr zeitaufwendig.
Das Verfahren basiert auf einem hochauflösenden Messprinzip, bei dem Lade- oder Entladestrom ein spezielles Frequenzsignal überlagert wird. Die Reaktionen der Batterie darauf geben detaillierte Einblicke in ihren inneren Zustand in Bezug auf Ladestand, Alterung, Sicherheit oder Temperaturverlauf. Ein speziell entwickelter Algorithmus reduziert die Datenmengen dabei so effizient, dass die Analyse ohne Zeitverzögerung erfolgen kann.
Für E-Auto-Fahrer könnte diese Messtechnik einige Vorteile mit sich bringen, darunter genauere Reichweitenprognosen, optimierte Ladezyklen und vor allem ein Plus an Sicherheit. Thermische Probleme in einzelnen Zellen werden früher erkannt, noch bevor herkömmliche Sensoren an der Gehäuseaussenseite überhaupt reagieren könnten. Dadurch liesse sich eine Überhitzung etwa sofort durch das gezielte Abschalten einzelner Zellen vermeiden.
Zugleich eröffnet das Verfahren neue Perspektiven für die Nutzung von Batterien in sicherheitskritischen Bereichen wie der Luft- und Schifffahrt. Es ist ausserdem flexibel auf zukünftige Batterietechnologien übertragbar, von Feststoff- bis hin zu Natrium-Ionen-Zellen. Damit könnte diese Innovation ein wichtiger Baustein für die Zukunft nachhaltiger Mobilität werden. SP-X/AR
