Neue "Wasserstandmeldung" von Storedot, dem Spezialisten für extrem schnell aufladbare Batteriezellen: Nachdem die XFC-Zelle mit hohem Silicium-Anteil in der Anode im Herbst 1.000 Schnelllade-Zyklen überstand, sind es nun schon 2.000. Dabei blieb jeweils mindestens 80 Prozent der Speicherkapazität erhalten.
Zur Verdeutlichung: Eine Batterie aus solchen Zellen würde in einem Elektroauto mit einer nutzbaren Reichweite von zum Beispiel 400 km erst nach etwa 800.000 Kilometern schlapp machen – oder besser gesagt: unter 80% der Speicherkapazität fallen. Bei einer jährlichen Fahrleistung von 20.000 km würde die Batterie also 40 Jahre halten. (Zugegeben: Bei dieser Überschlagsrechnung haben wir die schwindende Batteriekapazität unter den Tisch fallen lassen, aber die Größenordnung müsste dennoch stimmen.)
Doch die eigentliche Besonderheit ist die extreme Schnellladefähigkeit der "siliciumdominierten" Batteriezellen, denn dafür steht das Kürzel XFC: eXtreme Fast Charging. Die Zellen lassen sich in nur 10 Minuten von 10 auf 80 % Ladestand bringen. Zum Vergleich: Die Batterien der 800-Volt-Autos Hyundai Ioniq 5 und Porsche Taycan lassen sich in 18 Minuten von 10 auf 80 % bringen.
Die Sache mit der C-Rate
Wenn man eine Batterie oder Zelle in 10 Minuten von 10 auf 80 Prozent laden kann, dann entspricht das einer Laderate von 4,2 C. Zur Erinnerung: 1 C bedeutet eine Komplettladung in einer Stunde, bei 2 C dauert es nur eine halbe Stunde, bei 4 C nur eine Viertelstunde. 10 Minuten für eine Komplettladung würden also 6 C entsprechen, aber die Zellen wurden ja nur von 10-80 Prozent geladen. Der Ladehub betrug also 70 Prozent, und 70 Prozent von 6 C sind 4,2 C. Die genannten 800-Volt-Modelle schaffen "nur" Laderaten von 0,7*(60/18)=2,3 C, ein 400-Volt-Modell wie der VW ID.4, der 28 Minuten für 10-80 Prozent braucht, liegt bei 0,7*(60/28)= 1,5 C.
Bei der Validierung lud Storedot die Zellen mit 4,2 C auf, entlud sie mit 1 C wieder, und so fort – und das 2.000 Mal. Damit ist das 2012 gegründete israelische Start-up das erste Unternehmen, das derart schnell ladende Silicium-Zellen produziert hat, die 2.000 Zyklen überstehen, schreibt die Firma. Die hohe Zyklenfestigkeit sorge für eine lange Lebensdauer. Aktuelle und zukünftige Vorschriften für die Haltbarkeit von Batterien würden locker eingehalten, so Storedot.
Hohe Energiedichte
Die Zellen bieten zudem eine hohe Energiedichte von mindestens 330 Wattstunden pro Kilo und 860 Wh pro Liter "auf Stackebene" (at stack level) – was das genau bedeutet, bleibt unklar. Normalerweise unterscheidet man zwischen der Energiedichte auf Zellebene und auf der Ebene des Batteriepakets, wobei letztere deutlich geringer ist.
Die Speicherkapazität der 2.000-Zyklen Zelle gibt Storedot mit 30 Amperestunden (Ah) an. Ausgehend von einer typischen Spannung bei Lithium-Ionen-Zellen von 3,7 Volt ergibt das 111 Wattstunden. Zur Form der getesteten Zellen macht Storedot keine Angaben, doch wegen der hohen Speicherkapazität dürfte es sich um prismatische oder Pouch-Zellen handeln. Zylindrische Zellen scheiden wohl aus, denn die haben laut Wikipedia nur einstellige Ah-Kapazitätswerte. Doch das Storedot-Bilderpaket für die Presse zeigt Zellen aller drei Formen:
Bildergalerie: Storedot-Zellen (2024)
Erste Storedot-Batterie noch 2024?
Im laufenden Jahr will Storedot ein erstes Batteriepaket aus XFC-Zellen vorstellen. Außerdem sollen die ersten prismatischen B-Muster der Zelle fertig werden, die man zur Prüfung an Autohersteller schicken will. Pouch-Zellen mit 30 Ah gingen schon Ende 2022 an diverse Autohersteller. Zudem sollen 2024 schon Produktionsverträge abgeschlossen werden – demnach will Storedort die Zellen nicht selbst fertigen.
Als weitere Meilensteine nennt Storedot wie gehabt Werte für das Nachladen von Reichweite: 2024 sollen Zellen produktionsreif sein, die das Nachladen von 100 Meilen (160 km) in 5 Minuten ermöglichen – kurz "100in5". 2026 ist dann "100in4" das Ziel, 2028 dann "100in3". Unter
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Unter dem Strich
Siliciumreiche Anoden werden oft als "das nächste große Ding" in Sachen Batterietechnik gehandelt. Sie sollen hohe Energiedichten und schnelles Laden bieten. Mercedes will in der elektrischen G-Klasse optional eine solche "Silicium-Batterie" anbieten. Doch es bleibt spannend, welche Zukunftstechnologie das Rennen macht: Auch die ersten Festkörperbatterien sind (bei Nio in China) schon in kleinen Stückzahlen auf der Straße.
Quelle: Storedot