05.05.2020 - 12:39

Tesla bestellt offenbar Maschinen zur Batteriefertigung

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Tesla hat den südkoreanischen Konzern Hanwha einem Medienbericht zufolge mit der Lieferung von Geräten zur Batterieformation beauftragt. Es handelt sich vermutlich bereits um Equipment, das Tesla für seine angestrebte eigene Produktion von Zellen ordert.

Wie die „Korea Times“ schreibt, soll ein Hanwha-Manager bestätigt haben, dass das Unternehmen kürzlich einen Liefervertrag für die Batterieformations-Geräte unterschrieben habe. Diese sollen zunächst zur Tesla-Fabrik im kalifornischen Fremont geliefert werden, später aber zu den Gigafactories in Nevada, China und Deutschland.

Die Batterieformation ist einer der letzten Schritte der Zellfertigung, hier werden die gerade montierten Zellen erstmals Be- und Entladen. In dieser Phase, in der die neu gebaute Batteriezelle quasi aktiviert wird, kommt es auf eine sehr hohe Spannungs- und Stromgenauigkeit an, damit die Batteriezelle auch auf die angegebene Lebensdauer kommt. Dieser Prozess hat somit großen Einfluss auf die Qualität und die Kosten der Batterie und dauert in der Regel mehrere Stunden.

Neben den Geräten zur Batterieformation stellt Hanwha auch weitere Maschinen her, die bei der Fertigung von Batteriezellen eingesetzt werden – etwa Stapel-, Laschenschweiß- oder Beutelformmaschinen. Ob die Koreaner auch solche Maschinen an Tesla liefern, ist derzeit nicht bekannt – in den koreanischen Medienberichten war nur von den Geräten zur Batterieformation die Rede. Dort wird nun spekuliert, ob Hanwha seinerseits bei dem vorhandenen Maschinen-Knowhow in das Batterie-Geschäft einsteigt.

Es ist möglich, dass Tesla bei dem für die dritte Mai-Woche angesetzten „Battery Day“ mehr zu den Plänen einer eigenen Batteriezell-Fertigung verkünden wird. Die nun bestellten Maschinen wären ein entscheidendes Bauteil für eine Fertigung im großen Maßstab. Bisher beschäftigt sich Tesla vor allem mit der Entwicklung neuer Zellchemien und dann erst wieder mit dem Zusammenbau der Zellen zu Batteriemodulen und -packs. Die Montage der Zellen selbst (und das Knowhow über die Maschinen) liegt in der Hand von Noch-Partner Panasonic in der Gigafactory 1 bzw. den weiteren Zell-Lieferanten LG Chem und CATL für die Gigafactory 3 in China.

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Das Batterieforschungsteam von Tesla in Kanada berichtet derweil über einen möglichen neuen Ansatz für leistungsfähigere Batteriezellen. Dabei handelt es sich um ein „hybrides“ Anodendesign, bei dem Lithiummetall auf Graphit plattiert wird, wodurch die Energiedichte gegenüber herkömmlichen Lithium-Ionen-Zellen um 20 Prozent erhöht werden können soll. So sollen die Langlebigkeit von Lithium-Ionen-Zellen und die Energiedichte von Lithium-Metall-Zellen in einer neuartigen Zelle kombiniert werden.

Die von dem Team um Jeff Dahn ersonnenen Zellen verwenden auch einen auf die neue Zellchemie angepassten Elektrolyt. Mit herkömmlichen Elektrolyt seinen testweise aufgebaute Pouch-Zellen mit Hybrid-Graphit-Lithium-Metall-Anoden in weniger als 15 Zyklen auf unter 80 Prozent ihrer Kapazität gefallen. Mit einem Doppelsalzelektrolyt und einem optimierten mechanischen Druck seien es schon 150 Zyklen gewesen.

„Wenn ein Elektrofahrzeug mit einer herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterie eine Reichweite von 400 km erreichen kann, könnten Hybridzellen eine Reichweite von 480 km ermöglichen“, heißt es in dem Bericht. „Durch Begrenzen der oberen Abschaltspannung von Hybridzellen für den Betrieb im Lithium-Ionen-Modus verringern sich die durchschnittliche Zellenspannung und die gelieferte Kapazität. Infolgedessen liefert der Betrieb einer Hybridzelle im Lithium-Ionen-Modus eine Energiedichte von 530 Wh/l, was etwa 25 Prozent weniger ist als bei einer herkömmlichen Lithium-Ionen-Zelle.“

Wie so oft befinden sich die Entwicklungen der kanadischen Tesla-Entwickler erst in einer frühen Phase. Auch 150 vollständige Zyklen reichen für den Praxiseinsatz in Elektroautos nicht aus – die von Tesla angepeilte Lebensdauer von einer Million Meilen ist damit noch nicht zu erreichen.
koreatimes.co.kr, electrek.co (beide Hanhwa), teslarati.com, electrek.co, sciencedirect.com

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05.05.2020 12:23