14.09.2022 - 10:13

Our Next Energy zeigt 240-Ah-Zelle mit hoher Energiedichte

Das von BMW unterstützte US-amerikanische Batterie-Startup Our Next Energy (ONE) hat eine großformatige prismatische „anodenfreie“ 240-Ah-Zelle mit einer Energiedichte von 1.007 Wh/l vorgestellt. Zudem soll diese Zelle deutlich günstiger gefertigt werden können.

In der Mitteilung zur Vorstellung der neuen 240-Ah-Zelle gibt Our Next Energy an, dass die Kosten auf Zellebene auf 50 US-Dollar pro Kilowattstunde gesenkt werden sollen. Die Zelle sei das Ergebnis einer 12-monatigen Forschungs- und Entwicklungsarbeit.

Ein technischer Hinweis: Bei der Bezeichnung „anodenfrei“ handelt es sich natürlich nicht um eine technisch korrekte Aussage, die Batterie hat weiterhin einen Plus- und einen Minus-Pol. Da bei solchen „anodenfreien“ Batteriezellen die klassischen Anlagen zu Anodenherstellung und zur Verarbeitung des dort eingesetzten Graphits entfallen, hat sich dieser Begriff in der Batteriebranche jedoch etabliert. Die verbliebene Anode besteht aus Metall.

Da eine solche Metall-Anode deutlich einfacher herzustellen ist als die beschichteten Graphit- oder Silizium-Anoden, trägt der Wegfall dieser Produktionsanlagen beträchtlich zu den Kosteneinsparungen bei. „Unsere prismatische anodenfreie Zelle wird mit ungefähr der Hälfte der derzeitigen Zellherstellungsausrüstung für eine äquivalente Kapazität hergestellt, wodurch wir die Scale-up-Kosten stark reduzieren können“, sagt Mujeeb Ijaz, Gründer und CEO von ONE.

Die günstigere 240-Ah-Zelle soll künftig auch dazu beitragen, dass das sogenannte Gemini-Batteriepaket von ONE ab 2026 kommerziell in Serie gebaut werden kann. Dabei handelt es sich bekanntlich um eine Dual-Chemie-Architektur: Das Gemini-Batteriepaket kombiniert die 240-Ah-Zelle mit robusten und langlebigen LFP-Zellen. Noch in diesem Jahr soll ein neuer Prototyp dieses gemischten Batteriepakets in einem BMW iX verbaut und getestet werden. Das Ziel sind 965 Kilometer Reichweite in dem Fahrzeug.

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In dem gemischten Batteriepack liegt auch das Geheimnis, mit dem ONE anodenfreie Zellen überhaupt Automotive-tauglich machen will: Eigentlich haben derartige Zellen, die im Grunde genommen wie eine Lithium-Metall-Batterie funktionieren, eine zu geringe Lebensdauer für den Automobil-Einsatz. Durch die Kombination mit den LFP-Zellen sollen die „Zyklus- und Spitzenleistungsanforderungen um 90 Prozent reduziert“ werden, so das Unternehmen. In der Gemini-Batterie soll sich „ jede Spezialchemie auf unterschiedliche Funktionen konzentrieren“ können: Die LFP-Zellen übernehmen die kürzeren Strecken, während die besonders energiedichten anodenfreien Zellen den Strom für längere Strecken speichern. Sprich: Die hochenergetischen Zellen sind eine Art Range Extender.

Das kombinierte System soll eine Lebensdauer von 250.000 Meilen oder etwas über 400.000 Kilometern bieten, so ONE. Technisch mag ein solches kombiniertes Batteriepack möglich sein und für einige Kundengruppen auf dem Papier Vorteile bieten. Die Praxis-Tests könnten aber wichtige Erkenntnisse liefern, wie ein solches System im Alltag funktioniert bzw. das System die Zellen managen muss – etwa wenn die hochenergetischen Range-Extender-Zellen einen hohen Ladestand aufweisen, dann aber eine gewisse Zeit keine Langstrecke ansteht.

Steven Kaye, Chief Technical Officer von ONE, betont in der Mitteilung das einfache Design der neuen Zellen, da man es in weniger als einem Jahr um den Faktor 100 skaliert habe – von einer 2-Ah-Pouchzelle auf die prismatische Zelle mit 240 Ah. Ausentwickelt ist die Zelle aber noch nicht: Derzeit wird eine NMC-Kathode verbaut. Bis zum Serienstart 2026 soll kein Kobalt mehr enthalten sein und der Nickel-Gehalt auf rund 26 Prozent sinken – mit entsprechend höherem Mangan-Anteil.

ONE plant wie berichtet den Bau einer Batteriefabrik in den USA. Laut einer aktuellen Reuters-Meldung ist eine Jahreskapazität von 20 GWh geplant.
prnewswire.com, reuters.com

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