„Diese neue Generation der keramisch determinierten Hochleistungszellen ist sehr effizient, langlebig und sicher, sind in einer mehrjährigen Entwicklungskooperation mit koreanischen Partnern entstanden und weisen aus den erreichten Zelldaten überdurchschnittliche Werte nach, bleiben trotz hoher Leistungsraten 30C kühl, da ergeben sich Vorteile, die sich auch auf den Batteriesystempreis durchschlagen.“, sagt Miterfinder Tim Schäfer von Envites Energy aus Nordhausen. „Derzeit geht es um die C-Muster, hier suchen wir Partner, die über ein oder mehrere Schritte ein Marktsegment bieten, welches sich über ein definiertes Format bestimmt. Denn diese prismatischen Zellen sind in gewissen Rahmen flexibel zu fertigen.“, ergänzt Schäfer, „Wir suchen dazu konkret Bedarfe, bitte mit unserem Team Kontakt dazu aufnehmen.“

Konkret zeigt das Zellsystem ff. Eigenschaften und kommt für Batterien ohne Kobalt und Nickel aus:

• Max. cell temperature @30C, 26,8°C,
• Average cell voltage @30C, 2,825 V,
• Cell cycles charge@5C/discharge@10C >80% @2000 cycles,
• Cell capacity10Ah cell@30C 9,7 Ah,
• Capacity ratio (%) @30C 96,5 %. Weitere Daten gern auf Anfrage.

Zum anstehenden Branchentreffe in München, der BatteryWorld 2020, stellt Schäfer mit einer Keynote das neue Batteriezellprojekt vor. Ergänzt um einige Aspekte der kommerziellen Batteriezellproduktion und der Erfahrungen, die man in Deutschland dazu so macht. Im Kern geht es aber um produktionstechnische Fragen und deren exemplarische Betrachtung.

Die neue Generation prismatischer Lithium-Ionen-Zellen mit herausragenden Eigenschaften hinsichtlich Strombelastung sowie zyklischer Belastbarkeit hat die Firma Envites Energy federführend entworfen. Solche Batteriezellen sind besonders für die Elektromobilität gefragt (48V, Hybridfahrzeuge, Geräte). Weltmarktführende Eigenschaften hinsichtlich Energiedichte/Leistung und Lebensdauer/Sicherheit, Kosten sowie im ökologischen Fußabdruck sind die Grundlage. Solche Zellen sind in einer Ausführung bei 10 Ah Kapazität sehr hoch belastbar, bleiben dabei vergleichsweise kühl, erreichen bei Belastungen von 30 C über 96% Ihrer Kapazität bei stabiler Spannung und maximal ca. 26°C. Auch hinsichtlich der Energiedichte und Lebensdauer dieser Zellen sowie Ihrem Sicherheitsverhalten gibt es in diesem Segment am Weltmarkt noch keine Batteriezellen. Das Kobalt oder Nickel freie Material der Lithium-Ionen-Zellen mit keramischem Separator selbst ist vergleichsweise auch vorteilhaft temperaturstabil und somit sicherer. Die Kosten im patentierten Troika-Herstellungs- Prozess sind bei vergleichsweise deutlich besserer Nachhaltigkeit und Effizienz weltmarktfähig. Der Prozess ist industriell tauglich und vergleichsweise ist die Produktion selbst enorm energieeinsparend. In einer innovativen Rezeptur mit zusätzlichem Leitfähigkeitsadditiv hinsichtlich der Elektronen- wie Wärmeleitung konnten die vorzüglichen Zelleigenschaften erreicht werden. Während die Kathode mit 94% Aktivmaterial angesetzt wird, sind es bei der Anode- ausgeführt als Hybridanode- sogar über 94%. Keramische Separatoren tragen zur Langlebigkeit und Sicherheit des Zellsystems bei. Eine neuartige Elektrolytformulierung mit Additiven ist ein Schlüssel für die neuartigen Eigenschaften des Systems. Alle Komponenten sind so ausgewählt und entwickelt, dass diese in einer Produktionslösung einen am Weltmarkt konkurrenzfähigen Preis ausmachen. Die Materialien können auch in Europa bezogen werden. Zielgruppen sind Geräte – und Industriebatteriehersteller und Verwender, Elektromobilität (48V, Hybrid).