Teknologi

Nyt batterigreb kan give elbiler op til 15 procent længere rækkevidde

Fraunhofer har fået battericeller til at lagre op til 15 procent mere energi uden at øge vægten. Teknikken kan på sigt give elbiler længere rækkevidde.

batteri
Foto: Fraunhofer ISE
Peter Engels RymingTekst afPeter Engels Ryming

Jagten på længere rækkevidde i elbiler handler ikke nødvendigvis om nye eksotiske batterityper. Tyske forskere har vist, at der også kan være betydelige gevinster at hente ved ganske enkelt at bygge de eksisterende battericeller anderledes. Fraunhofer ISE har sammen med forsknings- og industripartnere udviklet en ny elektrodeopbygning, der ifølge instituttet øger battericellernes energitæthed med mellem 10 og 15 procent – uden at cellerne bliver tungere.

Hvis den gevinst en dag kan overføres direkte til et komplet batteri i en elbil, er perspektivet ikke uvæsentligt. Meget forsimplet vil 10-15 procent mere energi kunne løfte en rækkevidde på 500 kilometer til omkring 550-575 kilometer, hvis bilens vægt, forbrug og øvrige forhold ellers er uændrede.

Det er endnu ikke noget, bilproducenterne kan bestille hos deres batterileverandør. Men forskerne er kommet et skridt videre end små laboratorieceller og har allerede fremstillet lithium-ion-pouchceller med den nye konstruktion på en semiautomatisk produktionslinje.

Artiklen fortsætter efter annoncen

Tricket er tykkere elektroder

Forklaringen ligger inde i selve battericellen. I en traditionel lithium-ion-celle består anoden og katoden af en række forholdsvis tynde lag med aktivt elektrodemateriale adskilt af blandt andet strømkollektorer. Sidstnævnte er nødvendige for at lede strømmen, men de lagrer ikke selv energi.

Fraunhofer-forskerne har derfor gjort laget med aktivt materiale markant tykkere. Hvor elektroder normalt ligger omkring 100 til 200 mikrometer, er forskerne nået op på hele 800 mikrometer. Det betyder, at der skal bruges færre strømkollektorer, og en større del af cellen kan dermed bruges på materiale, der rent faktisk lagrer energi.

– Resultatet er, at vi får langt mere plads til aktivt materiale, og dermed stiger energitætheden med 10 til 15 procent, forklarer Oliver Fitz, der leder arbejdet med battericelleteknologi hos Fraunhofer ISE.

Det interessante er, at princippet ikke er bundet til én bestemt batterikemi. Forskerne har allerede demonstreret det med både lithium-ion-, natrium-ion- og zink-ion-celler.

Artiklen fortsætter efter annoncen

Kan både betyde længere rækkevidde og billigere elbiler

For elbiler er den oplagte gevinst længere rækkevidde fra et batteri med samme cellevægt. Men bilproducenterne kunne principielt også vælge den modsatte vej: bevare rækkevidden og i stedet bruge færre eller lettere battericeller.

Det sidste kan være mindst lige så interessant. Et mindre batteri betyder potentielt lavere vægt og færre batterimaterialer – og dermed mulighed for at presse både energiforbrug og produktionspris.

Samtidig hævder Fraunhofer ISE, at fremstillingen kan blive enklere end traditionelle processer. Elektroderne fremstilles uden giftige opløsningsmidler og er PFAS-fri, mens færre procestrin og lavere krav til plads og energi ifølge forskerne kan reducere både investeringerne i fabrikken og de løbende produktionsomkostninger.Det er med andre ord ikke kun energitætheden, der kan være interessant, hvis teknologien kan skaleres.

Der er dog et stort men

Der er en grund til, at elbilbatterier ikke allerede bruger 800 mikrometer tykke elektroder. Jo tykkere en elektrode bliver, desto længere skal lithium-ionerne bevæge sig gennem materialet. Det kan øge modstanden og gøre det sværere at kombinere høj energitæthed med blandt andet høj ladeeffekt og god udnyttelse af hele elektroden.

Artiklen fortsætter efter annoncen

En videnskabelig gennemgang offentliggjort i Journal of Power Sources tidligere i 2026 peger netop på langsommere iontransport, strukturelle udfordringer og større modstand som nogle af de afgørende problemer ved meget tykke elektroder. Andre studier har peget på samme konflikt mellem høj energitæthed og hurtig opladning.

Fraunhofer ISE oplyser da heller ikke ladehastighed, levetid eller degraderingstal for de nye lithium-ion-celler i forbindelse med offentliggørelsen.

Derfor er der stadig et betydeligt spring fra de nuværende prototyper til et batteri, der kan holde til mange års hård brug og gentagne lynopladninger i en elbil.

Udviklet med masseproduktion for øje

Forskerne understreger til gengæld, at konstruktionen fra begyndelsen er udviklet med industriel produktion i tankerne. Lithium-ion-prototyperne er allerede fremstillet med processer, der ligger tættere på industriel celleproduktion end almindelige håndbyggede laboratorieceller.

Industripartneren Helmut Hechinger vil overveje industrialisering, hvis de næste forsøg med opskalering og validering leverer de nødvendige resultater på pris og ydelse. Foreløbig ser virksomheden især muligheder inden for stationære batterilagre.

MERE OM SAMME EMNE:

Det betyder, at teknologien næppe står i din næste elbil.

Men lykkes det forskerne at bevare ladehastighed og levetid, når elektroderne bliver så meget tykkere, er perspektivet interessant: Mere rækkevidde behøver måske ikke komme fra et større og tungere batteri – men fra at bruge pladsen inde i de eksisterende battericeller bedre.

Tak fordi du læser med. Synes du, artiklen var værd at læse? Giv den et like, så hjælper du andre læsere med at finde den. Levede den ikke op til dine forventninger, må du også gerne give den et dislike. Tak for din vurdering.

LÆS OGSÅ