Samsung erhöht Nickel-Anteil in NCA-Batterien

Samsung SDI hat den Nickel-Anteil in den Kathoden seiner Batteriezellen mit NCA-Chemie (Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid) für Elektroautos gesteigert. Damit soll nicht nur die Energiedichte erhöht werden, sondern auch die Kosten im Vergleich zu Zellen mit höherem Kobalt-Anteil sinken.

Wie der Batteriehersteller im Rahmen der Messe InterBattery in Südkorea bekannt gab, werden bereits zylindrische Zellen mit einem Nickel-Anteil von 91 Prozent (gegenüber zuvor 88 Prozent) produziert. Die Angaben gehen auf Chang Hyuk zurück, den Executive Vice President und Head of Research bei Samsung SDI. Langfristig könnte der Nickel-Anteil auf bis zu 94 Prozent steigen, so Chang.

Wie das Portal „InsideEVs“ berichtet, soll die Version mit 88 Prozent erstmals 2015 in zylindrischen Zellen für Elektrowerkzeuge eingesetzt worden sein, bevor sie später auch in Akkus für Elektroautos verbaut wurde. Laut dem koreanischen Portal „The Elec“ sollen die 88-Prozent-Zellen erstmals 2018 verbaut worden sein – hier könnte die Premiere in Elektroautos gemeint sein.

Die neuen Zellen mit 91 Prozent Nickel-Anteil in der Kathode sollen auf eine volumetrische Energiedichte von 670 Wh/l kommen. In welchem Format die Rundzellen gebaut werden, geht aus dem Bericht nicht hervor.

Bei den prismatischen Zellen mit NCA-Kathode liege der Nickel-Anteil nun bei 88 Prozent. Sie sind – wie die neuen Rundzellen – bereits in Produktion und sollen auf eine Energiedichte von 630 Wh/l kommen. In einem neuen, nicht näher genannten SUV-Modell soll diese Batterie eine Reichweite von 620 Kilometern ermöglichen.

Legt man den Zeitraum zugrunde, den Samsung SDI benötigt hat, um die Rundzellen von 88 Prozent Nickel auf 91 Prozent zu bringen, könnte dieser Entwicklungsschritt bei den prismatischen Zellen ebenfalls mehrere Jahre dauern.

Die Koreaner arbeiten aber wohl auch an weiteren Technologien – mit einer davon könnte der Kobalt-Anteil nicht nur verringert, sondern komplett eliminiert werden. Dabei soll es sich um NMx-Kathoden handeln, die nur noch auf Nickel und Manganoxid setzen. Der chinesische Zellhersteller SVOLT bietet bereits kobaltfreie NMx-Zellen an – über Unterschiede oder Ähnlichkeiten zu dem Ansatz von SVOLT und Samsung SDI ist derzeit aber nichts bekannt.

Laut Chang habe Samsung SDI bereits mehrere hundert Kilogramm an NMx-Kathodenmaterial hergestellt. Während ein hoher Nickel-Anteil die Energiedichte und damit die Reichweite des Fahrzeugs verbessert, senkt ein höherer Mangan-Anteil die Kosten. Der Preis für Nickel ist bereits stark gestiegen, zudem kommt Manganoxid häufiger vor.

Zudem soll Samsung SDI an einer Trockenelektroden-Fertigung arbeiten. Dieser Produktionsprozess ist schneller und günstiger. Tesla will das bei seinen 4680-Zellen einsetzen, das Knowhow stammt aus der Übernahme von Maxwell. Laut Chang soll Samsung SDI bereits „relativ große Elektroden“ in dem Trockenverfahren herstellen können. Sobald die letzten Herausforderungen gelöst seien, könne das Unternehmen die Technologie kommerzialisieren.
insideevs.com, thelec.com, pushevs.com