Toshiba verschickt Batteriemuster mit Niob-Titanoxid-Anode
Toshiba will seine Lithium-Ionen-Batterie mit Niob-Titanoxid-Anode vor allem im Nutzfahrzeug-Markt als Alternative zu den heute weit verbreiteten Li-Ion-Akkus mit Graphit-Anode positionieren. Auch LFP-Akkus gehören zu dieser Gattung. Die Anode aus Niob-Titanoxid (NTO) statt Graphit verleiht der Batterie laut Toshiba eine volumetrische Energiedichte, die mit LFP-Akkus vergleichbar ist, sie soll aber wiederholtes, schnelleres Laden besser vertragen. Konkret geben die Entwickler für die „SCiB Nb“ eine 80-prozentige Ladung in zehn Minuten an. Und selbst bei wiederholter schneller Teilladung soll sie eine geschätzte Lebensdauer von 15.000 Zyklen aufweisen.
Toshiba arbeitet bei der Entwicklung seiner neuartigen Batterie eng mit zwei strategischen Partnern zusammen: mit dem brasilianischen Unternehmen CBMM, einem der weltweit größten Produzenten von Niob, und mit der japanischen Sojitz Corporation, einem der Anteilseigner von CBMM und CBMMs alleinigem Vertreter für den japanischen Markt, wo das Unternehmen „ein stabiles Niobtitanat-Liefersystem aufgebaut hat und nun bereit ist, dieses schnell aufladbare, langlebige Produkt auf den Markt zu bringen“, wie Toshiba schreibt. Die Partnerschaft ziele zunächst auf den Einsatz in Nutzfahrzeugen ab, bei denen eine hohe Verfügbarkeit und dichte Betriebsläufe von Bedeutung sind. „Durch häufiges Aufladen an bestimmten Punkten entlang einer Strecke kann die Anzahl der installierten Batterien [in den Fahrzeugen] reduziert werden, während die Langlebigkeit die Gesamtbetriebskosten senken“, wirbt Toshiba.
Bei den nun zur Auslieferung bereiten Mustern handelt es sich konkret um 50-Ah-Zellen mit einer Nennspannung von 2,3 Volt und einer Auslangsleistung von 1 kW. Die volumetrische Energiedichte beziffert Toshiba auf 350 Wh/L, die gravimetrische Energiedichte auf 130 Wh/kg. Die Maße der Zelle betragen 98 x 280 x 12 Millimeter, das Gewicht rund 860 Gramm. Die Ladeleistung geben die Japaner mit 5C an, was der zehnminütigen Aufladung auf 80 Prozent SoC entsprechen soll. Die Betriebstemperatur soll bei -30 bis +60 Grad liegen.
Toshiba erläutert auch noch einmal präziser, warum Akkus mit NTO-Anode den aktuellen Lithium-Ionen-Akkus auf Graphitbasis, insbesondere LFP-Akkus, überlegen sein sollen: Zwar könnten diese die erforderliche Energiedichte liefern, aber wiederholtes schnelles Laden führe zu Lithium-Ablagerungen an der Anode, „was die Gefahr eines Kurzschlusses in der Zelle erhöht, insbesondere wenn die Akkus zu degradieren beginnen“. Die NTO-Anode verursacht laut Toshiba dagegen keine metallischen Lithium-Ablagerungen und soll selbst bei wiederholter Schnellladung lange Zeit sicher verwendet werden können. Einen ersten Versuch mit einem E-Bus-Prototypen soll es bereits gegeben haben: So gibt Toshiba an, seine Batterie-Neuentwicklung bereits in einem Fahrzeug auf der CBMM-Industrieanlage im brasilianischen Araxá erprobt zu haben.
Neben der „SCiB Nb“ hat Toshiba übrigens bereits eine Zelle namens „SCiB“ kommerzialisiert. Dabei handelt es sich um ein Lithium-Ionen-Zelle mit Lithiumtitanat-Anode.
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