CATL will Natrium-Ionen-Batterie bis 2023 bringen

Der chinesische Batteriehersteller CATL hat die erste Generation einer vom Unternehmen entwickelten Natrium-Ionen-Batterie als Alternative zu Lithium-Ionen Akkus vorgestellt und angekündigt, bis 2023 eine Lieferkette für die neue Technologie aufzubauen. 

Die Natrium-Ionen-Batterie von CATL bietet eine Energiedichte von bis zu 160 Wh/kg und kann bei Raumtemperatur in 15 Minuten zu 80 Prozent geladen werden. Für die nächste Generation ihrer Natrium-Ionen-Batterie streben die CATL-Forscher eine Energiedichte von 200 Wh/kg und mehr an.

Im Vergleich zu Lithium-Ionen-Zellen haben Natrium-Ionen-Zellen eine schlechtere Energiedichte – sowohl beim Gewicht als auch beim Volumen. Zudem gebe es „strengere Anforderungen an die Materialstrukturstabilität und das dynamische Verhalten“. Das sei auch bisher der Flaschenhals bei der kommerziellen Nutzung von Natrium-Ionen-Zellen. Das will CATL durch neue Kathoden- und Anodenmaterialien gelöst haben.

Zu den Herausforderungen beim Aufbau der Lieferkette und den genauen Material-Mix äußert sich CATL in der Mitteilung nicht. Es wird lediglich angegeben, dass die Natrium-Ionen-Technologie ein ähnliches Funktionsprinzip wie die Lithium-Ionen-Batterie habe. Zudem sollen die Fertigung so ähnlich sein, dass eine Produktionslinie schnell umgestellt werden könne – womit man die Produktionskapazitäten gut ausnutzen könne.

Laut CATL-CEO Zeng Yuqun soll die neue Natrium-Ionen-Batterie Vorteile bei der Leistung bei niedrigen Temperaturen, der Schnellladefähigkeit und der Anpassungsfähigkeit an die Umgebung bieten. Zudem sei die Technologie mit Lithium-Ionen-Batterien kompatibel. Es soll sogar der gemischte Einsatz von Natrium- und Litihium-Ionen-Batterien möglich sein.

Wie Huang Qisen, stellvertretender Leiter des CATL-Forschungsinstituts, ausführte, soll die neue Batterie selbst bei Temperaturen unter -20 Grad Celcius eine Entladungsrückhalterate von über 90 Prozent aufweisen. „Trotz der etwas geringeren Energiedichte als die bestehenden LFP-Batterien hat die Natrium-Ionen-Batterie der ersten Generation von CATL herausragende Vorteile in Bezug auf Tieftemperaturleistung und Ladegeschwindigkeit, insbesondere bei extrem niedrigen Temperaturen und Hochleistungsanwendungen“, so Huang.

Zu dem gemischten Einsatz führt der Forscher aus, dass man beide Batterie-Arten in einem bestimmten Verhältnis durch eine serielle und/oder parallele Anordnung mischen wolle. Der Algorithmus des Batterie-Managementsystems sei in der Lage, das Management verschiedener Batteriesysteme auszugleichen. Die Grundidee der gemischten Batterie ist es, die derzeit geringere Energiedichte der Natrium-Ionen-Batterie auszugleichen und dennoch ihre Vorteile bei hohen Leistungen und niedrigen Temperaturen nutzen zu können.

Die Natrium-Ionen-Batterien sollen auch für die Cell-to-Pack-Technologie der Chinesen geeignet sein, bei der die Zellen direkt in das Fahrzeug integriert werden – die Batteriemodule fallen dabei weg. Damit sollen bei gleichem Bauraum mehr Zellen eingesetzt werden können, was die Reichweite des Fahrzeugs erhöht. Zudem hat CATL sowohl Renderings einer prismatischen Zelle als auch einer Rundzelle mit dem „Na+“-Branding veröffentlicht – es scheinen also beide Zell-Formate möglich zu sein.
gasgoo.com, yahoo.com, catl.com (auf Chinesisch)