LiFive

Zielsetzung

Die Klasse der Lithium-Ionen-Batterien mit ihren unterschiedlichen Zellchemievarianten, stellt heute die Batterietechnologie der Wahl für den Einsatz in Elektrofahrzeugen dar.
Die Erhöhung der Reichweite eines Elektrofahrzeugs wird heute als der wesentliche Schlüssel dafür angesehen, um eine breite Einführung von Elektrofahrzeugen zu erreichen. Um dies zu erreichen, müssen Batterien mit einer höheren Energie-speicherfähigkeit pro Masse (spezifische Energie) entwickelt werden.
Die bisherige Strategie zur Erhöhung der spezifischen Energie von Lithium-Ionen-Zellen war es, durch die Verbesserung von bekannten Materialien einen größeren Anteil des in der  Elektroden¬masse gespeicherten Lithiums zu nutzen. Dabei bleibt die Zellspannung konstant.
Im LiFive Projekt wird dieser konservative Ansatz verlassen und eine alternative Strategie gewählt. Diese besteht in der Erhöhung der Zellspannung. Ziel des ersten Projekteils des LiFive Projekts ist es daher, neue Kathodenmateralien und Elektrolyte zu entwickeln und qualifizieren, mit denen es möglich ist Lithium-Ionen-Zellen mit einer Spannung von 5 V anstelle von bisher 4,2 V zu bauen.
Neben der Reichweite stellt auch die Lebensdauer der Batterie ein wesentliches Kriterium für ein Elektrofahrzeug dar. Um ein Elektrofahrzeug wirtschaftlich betreiben zu können, und damit konkurrenzfähig zu Verbrennungsfahrzeugen zu sein, ist es notwendig, dass die Lebensdauer der Batterie  die gleiche Lebensdauer wie das Gesamtfahrzeug erreicht. Um schon in der Entwicklungsphase die Lebensdauer der Batterie im Fahrzeug abschätzen zu können sind Modelle zur Lebensdauervorhersage nötig. Aus diesem Grund ist die Aufgabe des zweiten Projektpfades die Entwicklung von Modellen, mit denen die Alterung von Lithium-Ionen-Zellen schon in der Entwicklungsphase voraus gesagt und optimiert werden kann.
Unterstützt wird die Modellierung hierbei durch Post-Mortem Untersuchungen der gealterten Zellen, um Rückschlüsse auf die physikalischen Ursachen zu gewinnen und Maßnahmen zur Lebensdauererhöhung treffen zu können.