Geladen - der Batteriepodcast zur Energiewende

Die PERFEKTE E-Auto-Batterie? 🔋 Hybrid-Batterie-Packs - Dr. Joachim Sann

13 snips

Jun 22, 2025

Dr. Joachim Sann, Leitender Wissenschaftler am Physikalisch-Chemischen Institut der Universität Gießen, erklärt das faszinierende Konzept der Hybrid-Batterien. Er beleuchtet die Vorteile der Kombination verschiedener Zellchemien wie Lithium-Ionen und Natrium-Ionen und diskutiert die aktuellen Marktentwicklungen. Sann beschreibt innovative Ansätze zur Optimierung der Batterieleistung, Schnellladefähigkeiten und Langlebigkeit. Zudem geht er auf Herausforderungen in der Branche ein und stellt vielversprechende Technologien für die Zukunft vor.

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INSIGHT

Vorteile von Hybrid-Batterien

Hybrid-Batterien kombinieren Zellchemien, um Vorteile verschiedener Systeme zu nutzen.
So können Reichweite, Leistung und Langlebigkeit in einem Pack optimiert werden.

INSIGHT

Hybrid-Packs im E-Auto

Hybrid-Packs beinhalten unterschiedliche Zellchemien intelligent kombiniert in einem Pack.
Das ermöglicht, je nach Bedarf auf bestimmte Zellen umzuschalten, z.B. für mehr Reichweite.

INSIGHT

Leistungselektronik als Herausforderung

Die Leistungselektronik ist die größte Herausforderung bei Hybridbatterien.
Sie muss verschiedene Spannungsebenen managen und Energie effizient umwandeln.

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Das Beste aus allen Welten: Reichweite, Schnelladen, Langlebigkeit

Verschiedene Zellchemien, wie Lithium-Ionen-Zellen (NMC, LFP, etc.) und Natrium-Ionen-Zellen, bringen unterschiedliche Vorteile mit sich. Wäre es nicht spannend, diese Zellchemien in einem E-Auto-Pack zu kombinieren - und damit auch Ihre Vorteile? Für Alltagsfahrten mit dem Elektroauto könnten zum Beispiel kostengünstige LFP-Zellen mit hoher Zyklenstabilität genutzt werden, für weitere Fahrten dann NMC-Zellen mit hoher Energiedichte.

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Dr. Joachim Sann von der Justus-Liebig-Universität Gießen erklärt, wie Hybrid-Batterien funktionieren, wie sinnvoll die einzelnen Kombinationen sind - und wie weit die Technologie ist. Durch die kluge Anordnung unterschiedlicher Zelltypen lassen sich maßgeschneiderte Batteriepakete bauen, die je nach Bedarf Performance, Schnelllade-Fähigkeit, Langlebigkeit und Kosten optimieren können. Für Batterie-Ingenieure eröffnen sich dadurch völlig neue Freiheitsgrade im Design – von intelligenten Energiespeichern bis hin zu sogenannten "Battery-on-Demand"-Lösungen, die exakt auf das jeweilige Fahrzeug oder den Einsatzzweck (z.B. Spezialfahrzeuge) abgestimmt sein können.

CATL, NIO und ONE verfolgen bisher diesen Ansatz mit unterschiedlichen Konfigurationen. ONE stattete den elektrischen SUV BMW iX versuchsweise mit einer Gemini-Batterie aus, mit er mit einer einzigen Ladung 978 km weit kam.

Die Gemini-Batterie besteht aus LFP-Zellen mit hoher Leistungsdichte und anodenfreien Zellen mit hoher Energiedichte. Die robusten LFP-Zellen sind für den täglichen Fahrbetrieb bis zu 240km ausgelegt. Danach werden die empfindlicheren Zellen zugeschaltet, die eine zusätzliche Reichweite von 724 km ermöglichen, wobei das DC/DC-Wandlersystem die Energie zwischen den Zellen überträgt.

Im Geladen-Podcast setzen sich Patrick Rosen und Daniel Messling mit ihren Gästen wissenschaftlich mit den Themen #Energiewende, #Elektromobilität, #Elektroauto und #Batterie auseinander. Der Podcast wird produziert vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

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