Mercedes-naher Batteriehersteller hat gerade die Serienproduktion von Festkörperzellen gestartet

Festkörperbatteriezellen, die größere Reichweiten, kürzere Ladezeiten und höhere Sicherheit versprechen, werden inzwischen in Serie produziert. Das behauptet zumindest das taiwanische Unternehmen ProLogium, an dem unter anderem Mercedes-Benz und weitere große Namen der Branche beteiligt sind.

Ja, auch das finnische Unternehmen Donut Lab hatte zu Jahresbeginn vollmundige Ankündigungen gemacht. Bislang gibt es jedoch keine belastbaren Hinweise darauf, dass das Start-up sein Versprechen eingelöst hat, Festkörperbatterien in großen Stückzahlen zu verkaufen.

ProLogium hingegen kann sich bei seinen Aussagen auf einige prominente Unterstützer berufen. Die großformatige Generation-3.5-Lithium-Keramik-Batteriezelle (LCB) mit 185,4 Ah, die mittlerweile am Standort Taoyuan in Taiwan von der Taoke-Montagelinie läuft, wurde vom deutschen TÜV getestet. Dabei wurde eine gravimetrische Energiedichte von 381 Wh/kg und eine volumetrische Energiedichte von 903 Wh/l ermittelt.

Diese Werte liegen rund 30 Prozent über dem Niveau gängiger Nickel-Mangan-Cobalt-Zellen (NMC), die auf Zellebene meist bei etwa 300 Wh/kg enden. Die kostengünstigeren Lithium-Eisenphosphat-Zellen (LFP), die weltweit zunehmend in Elektrofahrzeugen eingesetzt werden, kommen dagegen auf eine gravimetrische Energiedichte zwischen 150 und 200 Wh/kg.

Als Donut die ersten Daten seiner angekündigten Festkörperbatteriezelle veröffentlichte, nannte das Unternehmen einen Wert von 400 Wh/kg.

ProLogium Lithium-Keramik-Batteriezellen-Produktpalette

Bild von: ProLogium

Unabhängig davon hat UL Solutions, ein Unternehmen für Prüfung und Zertifizierung unter anderem von Ladegeräten, Batterien und Kabeln für Elektrofahrzeuge, ProLogiums großformatige Zelle nach der neuen chinesischen Methodik GB/T 43568-2026 getestet. Diese wurde im Juli eingeführt, um besser zwischen echten Festkörperzellen und Zellen unterscheiden zu können, die weiterhin in irgendeiner Form flüssigen Elektrolyt verwenden.

Im Rahmen des Tests wurde die Zelle sechs Stunden lang bei konstanter Temperatur von 120 °C in einem Vakuum gehalten. Der gemessene Gewichtsverlust lag bei weniger als 0,05 Prozent und damit deutlich unter dem Grenzwert von 0,5 Prozent, ab dem Unternehmen ihre Produkte als Festkörperbatterien bezeichnen dürfen.

ProLogiums Gen-3.5-Zelle verwendet einen Verbund-Festelektrolyten und einen keramischen Separator mit einer proprietären Randrahmenstruktur. Diese bildet einen zusätzlichen Separator entlang des Elektrodenumfangs, um mögliche Grate besser zu isolieren und zugleich Abdichtung sowie elektrische Isolation zu gewährleisten.

Nach Angaben des Unternehmens lässt sich die frühere Gen-3-Zelle per Schnellladung in achteinhalb Minuten von 5 auf 80 Prozent Ladezustand bringen. Außerdem soll sie weder bei Beschuss mit einer Kugel noch bei Temperaturen von bis zu 170 °C oder bei Überladung mit der doppelten Nennspannung Feuer fangen.

Die anfängliche Produktionskapazität des Werks, in dem die ersten großformatigen Gen-3.5-Pouchzellen gefertigt werden, liegt bei 0,5 GWh. Das entspricht grob 6.000 Batteriepaketen für Elektroautos mit jeweils 80 kWh Kapazität.

Im Vergleich zu klassischen Lithium-Ionen-Batteriewerken für Elektrofahrzeuge ist das nicht viel, doch ProLogium hat große Ausbaupläne. Der Standort in Taiwan soll seine Produktion bis 2030 verdoppeln. Ein zweites Werk in Dünkirchen, Frankreich, ist auf eine anfängliche Jahresproduktion von 4 GWh ausgelegt, mit einer maximalen Kapazität von 44 GWh. Die französische Fabrik soll 2028 den Betrieb aufnehmen, der Hochlauf der Produktion ist bis 2030 vorgesehen.

Hinzu kommt die Gen-4-Batteriezelle, die laut ProLogium kurz bevorsteht. Mit einem vollständig anorganischen, superfluidisierten Elektrolytsystem soll die nächste Zellgeneration noch kürzere Ladezeiten und eine bessere Leistung bei niedrigen Temperaturen bieten. Ein weiterer Vorteil: Werke, die Gen-3.5-Zellen produzieren, müssten nur etwa 10 Prozent ihrer Anlagentechnik umrüsten, um mit der Fertigung von Gen-4-Zellen beginnen zu können. Das dürfte die Kosten im Rahmen halten.

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