Farasis meldet Fortschritte bei „Millionen-Meilen-Batterie“
Diese beiden Zellen entwickelt Farasis Energy seit 2018 im Duo: Beide teilen sich den selben Grundentwurf (NCM-Kathode der Serie 8 und Graphit-Anode), die P75 ist hingegen auf schnelleres Laden ausgelegt, die P73 auf maximale Energiedichte für eine höhere Reichweite. In Zahlen ausgedrückt: Die P73 kommt auf eine Energiedichte von 285 Wh/kg auf Zellebene, ein Ladevorgang von zehn auf 80 Prozent dauert aber 30 Minuten. Die P75 kann mit 270 Wh/kg zwar etwas weniger Strom speichern, ist aber nach nur 20 Minuten auf das gleiche Niveau geladen.
Diese beiden Zellen wurden jetzt 5.000 Zyklen geladen und entladen, was hochgerechnet auf das Batteriepack eines Elektroautos einer Reichweite von einer Millionen Meilen oder 1,6 Millionen Kilometer entsprechen soll. Alleine das Schnellladen und anschließende Entladen mit 1-1,8C hat zwischen 24 und 36 Monaten gedauert, so Farasis.
Das Ergebnis: Beide Zellen hatten nach diesen 5.000 Zyklen noch einen Energiegehalt von mehr als 80 Prozent des Ausgangswerts, wie aus einer veröffentlichten Grafik hervorgeht. Farasis selbst spricht davon, dass die „Ingenieure zuversichtlich behaupten können, dass Batteriepacks mit diesen Zellen eine Million Meilen über 15 Jahre halten und dabei über 70 Prozent ihrer Kapazität behalten können“. Bei der Schlussfolgerung ist Farasis in der Mitteilung also vorsichtiger als die Messergebnisse, die eindeutig mehr als 80 Prozent ergeben haben.
Dabei hat der Hersteller nach eigenen Angaben bereits versucht, die für den Kapazitätsabbau wichtigen Faktoren wie Zelltemperatur, Entladetiefe, Laderate, Entladerate, Druck und Lagertemperatur nicht nur auf Laborbedingungen zu halten. So wurde die maximale Ladeleistung der Zellen ausgenutzt und auch eine hohe Entladetiefe von 90 Prozent eingestellt. „Die Tests wurden bei unterschiedlichen Temperaturen (25 bis 35 °C) durchgeführt, die repräsentativ für große Automobilmärkte wie die Küstenregionen der USA , Westeuropa und China sind. Außerdem emulieren unsere Testvorrichtungen die variablen Druckbedingungen, die in echten Batteriepacks/-modulen herrschen, und gewährleisten so realistische Testbedingungen“, so das Unternehmen.
Um diese Lebensdauer zu erreichen, hat Farasis bei der P73 und P75 verschiedene Maßnahmen umgesetzt. Die Separatoren sind mit halbfestem Gel beschichtet, um die Elektrolytmenge zu reduzieren und „gleichzeitig eine hervorragende Ionenleitfähigkeit und chemische Stabilität sicherzustellen“. Die Kathoden- und Anodenmaterialien sollen besonders stabil sein und die Elektrolyt- und Elektrodenschnittstelle ist ebenfalls für eine verbesserte Leistung optimiert. Zudem wurde die Ladestrategie angepasst, um die Wärmeentwicklung und die Bildung von Lithiumablagerungen zu reduzieren.
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