THz- und optische Frequenzkammtechnologie verhindern thermisches Durchgehen der Batterie von Elektrofahrzeugen

Am 28. Juli 2026 veröffentlichten Forscher von KAIST in Südkorea eine neue zerstörungsfreie Inspektionslösung, die Terahertzwellen und optische Frequenzkämme für die Herstellung von Lithiumbatterien kombiniert. Es erkennt präzise nanoskalige Dickenunregelmäßigkeiten auf Batterieelektroden, die die Hauptursache für thermisches Durchgehen und Brände der Batterie von Elektrofahrzeugen sind. Eine leichte Unebenheit der Elektrodendicke führt zu einem ungleichmäßigen Stromfluss beim Laden und Entladen, wodurch konzentrierte Hot Spots entstehen, die die Brandgefahr für Leistungsbatterien erheblich erhöhen.

Herkömmliche Prüfwerkzeuge haben offensichtliche Nachteile für Hochgeschwindigkeitsproduktionslinien. Die Röntgen-CT-Inspektion liefert klare Innenbilder, läuft aber zu langsam für die Massenfertigung, während herkömmliche Lasersensoren die Elektrodenschichten nicht durchdringen können, um echte Daten zur Innendicke zu erfassen.

Dieses neue System nutzt THz-Fabry-Pérot-Interferenz und verwendet einen optischen Frequenzkamm als hochpräzise Referenz. Es kann die Elektrodendicke und den Brechungsindex in einem Scan ohne zusätzliche Kalibrierung messen. Seine optimale Erkennungsauflösung erreicht 7,8 nm für Anoden und es funktioniert zuverlässig, selbst wenn die Elektroden um 45 Grad geneigt sind, und passt perfekt zu automatisierten Batteriemontagelinien.

Abgesehen von flüssigen Lithium-Ionen-Batterien unterstützt die Technologie auch die Qualitätskontrolle für Festkörperbatterien, indem sie winzige Fehler in frühen Produktionsstadien erkennt und so die Sicherheit und Produktionsausbeute der fertigen Batterie effektiv verbessert. Die entsprechende Forschungsarbeit wurde in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

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