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Svolt will Batteriezellen mit Ableiterfolien sicherer machen

Folien brennen bei mechanischer Beschädigung der Zelle durch wie eine Sicherung

svolt will batteriezellen mit ableiterfolien sicherer machen

Das thermische Durchgehen (oder englisch der Thermal Runaway) bleibt ein gefürchtetes Problem bei den Batterien von Elektroautos. Denn der sich selbst verstärkende Überhitzungs-Prozess führt oft zu einem Brand oder einer Explosion. Große Hersteller wie Chevrolet oder Hyundai mussten schon große Rückrufaktionen deshalb veranlassen.

Der chinesische Batteriehersteller Svolt will nun als erstes Unternehmen Lithium-Ionen-Batterien mit so genannten Ableiterfolien auf den Markt bringen. Diese Technologie der Soteria Battery Innovation Group (BIG) soll das thermische Durchgehen verhindern. Soteria BIG ist ein Batterieforschungs-Konsortium aus über 100 Mitgliedern, zu denen auch Svolt gehört.

Die Technologie verhindert das thermische Durchgehen, das oft durch beim Produktionsprozess entstandene Verunreinigungen oder Kurzschlüsse bei einem Unfall verursacht wird. Die Ableiterfolien bestehen aus beidseitig metallisierten Polymerfilmen. Diese elektrisch leitenden Folien wirken wie eine Absicherung im Inneren jeder einzelnen Batteriezelle.

svolt will batteriezellen mit ableiterfolien sicherer machen

Das obige Schema zeigt, wie mechanische Beschädigungen zu einem Kurzschluss in der Zelle führen können (links). Als Folge des hohen Stromflusses schmilzt dann der Separator weg, der bei herkömmlichen Zellen oft aus thermisch instabilen Kunststoffen wie Polyethylen oder Polypropylen besteht.

Bei der Soteria-Technologie (oben rechts) bestehen die Separatoren aus Zellulose- und Aramidfasern, die thermisch sehr beständig sein sollen. Wird die Zelle bei einem Unfall beschädigt, soll der Separator standhalten. hinzu kommen die Ableiterfolien, die bei einer Beschädigung wie eine Sicherung “durchbrennen”.

Neben der erhöhten Sicherheit soll die Technik auch Gewichts- und Kostenvorteile mit sich bringen, da die Autohersteller dann auf aufwendige Kühlungen und dergleichen verzichten können:

“Neben der Erhöhung der Sicherheit müssen die Batteriekosten in den nächsten Jahren weiter reduziert werden. Die Verwendung der Soteria-Komponenten erlaubt auch eine Gewichts- und Kostenreduktion, da weniger Sicherheitstechnologie außerhalb der Zelle verbaut werden muss. Unsere revolutionäre Technologie aus neuartigem Separator und Ableiterfolien liefert hierfür einen zentralen Beitrag.“ (Dr. Jürgen Kellner, European Consortium Director Soteria BIG)

Erste Batterien mit Soteria-Ableiterfolien will Svolt ab Ende 2021 auf den Markt bringen. Geplant sind Pouch-Zellen mit 5, 10, 20 und 60 Amperestunden sowie 60-Amperestunden-Zellen in prismatischer Form für Elektroautos.

Um die Entwicklung voranzutreiben, plant Soteria BIG weltweit drei Exzellenzzentren. Eines davon soll in den kommenden Jahren im nordrhein-westfälischen Düren entstehen. Hier sollen die neuartigen Separatoren und Stromableiter weiter entwickelt werden. Um die Herstellungsprozesse zu optimieren, sollen dort ab Ende 2023 Pilotanlagen entstehen. Svolt und andere Konsortialmitglieder wollen diese Anlagen zu Testzwecken nutzen.

“Wir als Svolt wollen unseren Kunden die sichersten Batterien liefern, die technisch möglich sind. Die Implementierung der Technologie von Soteria BIG erweitert unser Produktangebot und zeigt gleichzeitig unser hohes Engagement für Innovation. Mit einer weltweiten Produktionskapazität von 300 GWh und sieben globalen R&D-Zentren bis 2025 positioniert sich Svolt mit seinen Investitionen im Bereich R&D und hochmodernen Anlagen als Vorreiter in der Batterieentwicklung und -produktion.” (Svolt-Europa-Chef Kai-Uwe Wollenhaupt)

Svolt entstand 2018 durch Abspaltung der Batteriesparte von Great Wall Motor. Die Firma entwickelt und produziert Lithium-Ionen-Akkus für Elektroautos und stationäre Energiespeicher. Der Hauptsitz von Svolt befindet sich in Changzhou, etwa hundert Kilometer nordwestlich von Shanghai. Firmensitz der europäischen Tochter ist Frankfurt am Main. Weltweit beschäftigt Svolt rund 3.000 Mitarbeiter, davon die Hälfte im Bereich Forschung & Entwicklung.

Im Januar stellte Svolt kobaltfreie Batteriezellen (mit Nickel-Mangan-Chemie) vor, die auch im Ora Cherry Cat (nicht zu verwechseln mit dem Ora Cat, der auch zu uns kommen soll) eingesetzt werden sollen, wie Svolt im Juli mitteilte. Schon 2020 kündigte Svolt ein eigenes Produktionswerk im Saarland für Batteriezellen, Module und Akkupakete an, wie wir damals auf Motor1 berichtet haben.

Quelle: Svolt

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