QuantumScape: Fortschritte bei der Festkörper-Batterie

Neue Zelle mit 16 Schichten soll 500 Ladezyklen aushalten

QuantumScape: Hitzebehandlung in der

Stefan Leichsenring

Von: Stefan Leichsenring

1. Mai 2022 um 07:33 Uhr

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Fortschritte in Sachen Festkörperakku meldet nun QuantumScape in einem Brief an Investoren. Die kalifornische Firma, die mit dem VW-Konzern kooperiert, hat nun eine Festkörper-Zelle mit 16 Schichten hergestellt, die 500 Ladezyklen aushält.

Ende 2020 hatte QuantumScape eine einschichtige Zelle mit Lithium-Metall-Anode vorgestellt. Im August 2021 wurden dann vierschichtige Zellen präsentiert, im November 2021 zehnschichtige. Im Februar 2022 wurden dann die ersten 16-Schicht-Zellen vorgestellt.

QuantumScape: Festkörperbatterie-Zellen mit 16 Schichten

Die 16-schichtigen Zellen haben nun gezeigt, dass sie 500 Ladezyklen aushalten, so QuantumScape. Dabei arbeiteten die Zellen bei einer Temperatur von 25 Grad und Drücken von nicht mehr als 3,4 bar. Dabei hielten sie Lade- und Entladeraten von 1C oder mehr aus. Damit erfüllten sie die gleichen Bedingungen wie die Zellen mit einer, vier und zehn Schichten:

QuantumScape: Festkörperbatterie-Zellen mit 16 Schichten

Nun will QuantumScape weiter an Materialien und Produktionsverfahren feilen. Auch bei der Produktion der wichtigen Separatorfolien gibt es Fortschritte. Ende 2021 wurden davon weniger als 2.000 Stück pro Woche produziert, Ende des ersten Quartals waren es schon 3.700 pro Woche. Und im Laufe des Jahres will man auf wöchentlich 8.000 Stück kommen. Parallel zur Hochskalierung der Separatorenproduktion soll auch die Qualität der Folien gesteigert werden, so QuantumScape.

QuantumScape: Nur wir haben eine lebensfähige Festkörper-Lithium-Metall-Batterie

Aufbau der Festkörperzelle von QuantumScape (rechts) im entladenen und im geladenen Zustand

Noch im Jahr 2022 sollen erste Zellen zur Überprüfung an einen Autohersteller geliefert werden. Dieses so genannte A-Muster soll aus "Dutzenden" von Schichten bestehen und zeigen, was die Batteriezellen können. 2023 sollen dann Zellen für das B-Muster produziert werden; dabei sollen bereits die Methoden der Serienproduktion verwendet werden.

QuantumScape: Angestrebte Ladezeit und Energiedichte

Die Festkörper-Lithium-Metall-Technologie von Quantumscape soll sowohl die Energiedichte als auch die Ladegeschwindigkeit verbessern, wie QuantumScape in einem Whitepaper vom Januar erklärte. Offenbar will QuantumScape nun aber zwei verschiedene Arten von Zellen bauen: eine eine auf hohe Energiedichte optimierte Energy Cell und eine Power Cell mit hoher Laderate. Das geht aus dem obigen Chart hervor.

Zu den Vorteilen der Festkörperbatterie von QuantumScape gegenüber denen der Konkurrenz sagte QuantumScape-Chef Jagdeep Singh vor einem Jahr, die Zellen der Wettbewerber würden entweder kohlenstoffbasierte Anoden, was die Vorteile der Festkörperbatterie zunichte mache, oder sie funktionierten nur bei hohen Temperaturen.