Kevlar soll Akkus schlanker und sicherer machen

Forscher der US-Universität Michigan haben ein Verfahren entwickelt, das Brandentwicklung durch Akkus vorbeugen soll: Eine hauchdünne Schicht Kevlar verhindert Kurzschlüsse in Lithium-Ionen-Akkus.

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Forschung: Kevlar-Schicht soll Akkus schlanker und sicherer machen

Eine dünne Kevlar-Schicht soll Brände durch Lithium-Ionen-Batterien verhindern helfen.

(Bild: University of Michigan )

Von
  • Denise Bergert

Die Universität von Michigan hat eine neue Technik vorgestellt, mit der Brände durch fehlerhafte Akkus in Zukunft verhindert werden sollen. Mit aus Kevlar extrahierten Nanofasern wird dabei eine Sperre zwischen den Elektroden eines Lithium-Ionen-Akkus geschaffen, um unerwünschte Stromflüsse zu verhindern.

Im Gegensatz zu ähnlich stabilen Materialien wie Nanotubes aus Kohlenstoff habe Kevlar isolierende Eigenschaften und eigne sich daher als wirksame Barriere zwischen den Elektroden, erläutern die Wissenschaftler ihr Konzept. Das Material könne in sehr dünnen Schichten verarbeitet werden. Das biete die Möglichkeit, die Größe des Akkus ohne Leistungsverlust zu reduzieren, oder die Kapazität bei gleichbleibender Größe zu erhöhen. Die große Hitzebeständigkeit von Kevlar könne zusätzlich für mehr Sicherheit sorgen. Selbst bei einem Brand bestünde eine hohe Chance, dass die isolierende Schicht nicht zerstört wird.

Kurzschlüsse in Lithium-Ionen-Batterien können auftreten, wenn sich zu große Löcher in der Membran bilden, die die Elektroden voneinander trennt. In diesem Fall wandern die Lithium-Atome direkt zur benachbarten Elektrode und lösen so einen Kurzschluss aus. Dies führte mutmaßlich im Jahr 2013 zu Bränden in mehreren Boeing 787 (Dreamliner), was die FAA wiederum dazu veranlasste, ein Flugverbot für die Großraumflugzeuge zu verhängen.

Das vom Forscherteam in Ann Arbor gegründete Unternehmen Elegus Technologies soll die im Labor erschaffene Barriere zur Marktreife führen. Die Massenproduktion werde im vierten Quartal 2016 beginnen. Derzeit hätten bereits 30 Firmen ein Muster des Materials bei Elegus Technologies angefragt. (vbr)