Enpower Greentech erzielte Durchbruch bei zylindrischen Batterien

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3. November 2022, 9:45 Uhr ET

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SAN JOSE, Kalifornien, 3. November 2022 /PRNewswire/ -- Enpower Greentech Inc. (ein globaler Entwickler von Festkörperbatterien mit Sitz in den USA und Niederlassungen in Japan und China) hat erfolgreich eine zylindrische 4095-mAh-Batterie entwickelt und liefert Ergebnisse Branchenführende Energiedichten von 389 Wh/kg und 888 Wh/L. Diese Entwicklung hat zu einem neuen Energiedichterekord in der Klasse der wiederaufladbaren 18650-Zylinderbatterien geführt. Die Version von Enpower, die mindestens 20 % leichter ist und mindestens 15 % mehr Energie liefert als die derzeit auf dem Markt erhältlichen, wird den Weg für leichtere, energieeffizientere elektronische Geräte ebnen, darunter unter anderem Drohnen, Elektrofahrzeuge, und Elektroautos.

Die zylindrische Batterie 18650 (bezieht sich auf eine Batteriegröße mit 18 mm Durchmesser und 65 mm Höhe) ist ein Industriestandard für Lithium-Ionen-Batteriezellen. Es wurde 1991 von SONY erfunden und industrialisiert und fand dort breite Anwendung in tragbaren Elektronikgeräten. Im Jahr 2008 wurde Teslas erster vollelektrischer Sportwagen (der „Roadster“) mit zylindrischen 18650-Batterien von Panasonic auf den Markt gebracht. Dies war der erste Einsatz der 18650-Zylinderbatterien in der Elektrofahrzeugindustrie. Im September 2020 kündigte Tesla während seiner Veranstaltung „Battery Day“ die große zylindrische Batterie 4680 an und löste damit eine neue Entwicklungswelle für die zylindrische Batterietechnologie in der Elektrofahrzeugbranche aus.

Der Lithium-Ionen-Akku 18650 von SONY war zwar ein revolutionäres Produkt, seine Kapazität war jedoch auf 900 mAh begrenzt (wie in Abbildung 1A dargestellt). In den letzten 30 Jahren ist die Kapazität von Jahr zu Jahr gestiegen, wobei Panasonic 2015 den 3450-mAh-18650-Akku auf den Markt brachte. Seitdem stagnierte die Kapazität des 18650-Akkus, während koreanische und chinesische Anbieter aufholten und zylindrische 18650-Akkus auf den Markt brachten von 3500 mAh. Im Jahr 2021 kündigte das amerikanische Start-up NanoGraf seine eigene 18650-Batterie mit einer Kapazität von bis zu 3800 mAh (3,8 Ah) und einer Anode auf Siliziumbasis an. Im Oktober dieses Jahres kündigte NanoGraf außerdem eine erhöhte Kapazität von 4000 mAh (4,0 Ah) an. Andererseits konzentrierten sich die meisten Entwicklungen bei Batterien der nächsten Generation (einschließlich Lithium-Metall- und Festkörperbatterien) auf das Format von Pouch-Zellen. Bei zylindrischen Batterien wurde in den letzten Jahren dagegen kaum etwas getan.

Enpower Greentech hat in den letzten drei Jahren erfolgreich Lithium-Metall-Pouch-Zellen mit rekordverdächtigen Energiedichten entwickelt. Seine rekordverdächtige zylindrische Batterie 18650 nutzt seine proprietären Technologien für Lithium-Metallanoden in den zylindrischen Batterien. Dadurch wird die (Nenn-)Spannung des 18650-Akkus um 100–200 mV erhöht, wodurch sich die Kapazität des Akkus auf 4095 mAh erhöht (wie in Abbildung 2 dargestellt) und sein Gewicht im Vergleich zu 18650-Produkten mit hoher Kapazität auf Siliziumbasis um fast 20 % reduziert wird Anoden. Dadurch wird die gravimetrische Energiedichte der 18650-Zelle von Enpower deutlich verbessert (Abbildung 1B). Darüber hinaus wurden, wie in Tabelle 1 (EGI LMB18650-4.1Ah) dargestellt, auch neue Meilensteine bei der Zellkapazität, der (Nenn-)Spannung und der volumetrischen Energiedichte für 18650-Batterien erreicht.

Kapazität (mAh)

Nennspannung (V)

Gewicht (g)

Gravimetrische Energiedichte

(Wh/kg)

Volumetrische Energiedichte1)

(Wh/L)

Panasonic 2)(NCR18650GA)

3450

3.6

259

708

Samsung SDI 2)(INR18650-35E)

3450

3.6

248

708

LG Chem 2)(INR18650MJI)

3500

3.6

263

719

NanoGraf 3)(18650-2021)

3800

N / A

800

NanoGraf 3)(18650-2022)

4000

N / A

810

Enpower Greentech (LMB18650-4.1Ah)

4095

3.8

389

888

Bei den Batterien der nächsten Generation, die entweder siliziumreiche Anoden oder Lithiummetallanoden verwenden, besteht bei den meisten das Problem, dass die Zellen beim Laden und Entladen anschwellen. Um Höchstleistungen zu erbringen, ist ein äußerer Druck erforderlich. Die 18650-Zelle von Enpower zeigt den Vorteil der zylindrischen Zellstruktur, bei der die Batterie eine stabile Zyklenleistung liefern kann, ohne dass äußerer Druck ausgeübt werden muss.

Die von Enpower Greentech entwickelte zylindrische Lithium-Metall-Batterie (LMB) 18650 wird derzeit im Pilotversuch getestet. Das Unternehmen sucht Kooperationspartner für vielfältige Batterieanwendungen, darunter auch OEMs von Elektrofahrzeugen, um durch Partnerschaften eine Kommerzialisierung zu erreichen. Das Unternehmen plant, diese bahnbrechende Technologie zu nutzen, um eine ultrahohe Energiedichte in den zylindrischen Batterien 2170 und 4680 zu entwickeln. Das Unternehmen geht davon aus, in seiner 4680-Zylinderzelle eine Batteriekapazität von 32 Ah und eine Energiedichte von 400 Wh/kg zu erreichen. (Die aktuelle Batteriekapazität des 4680 von Tesla beträgt etwa 27,5 Ah und die Energiedichte liegt bei etwa 300 Wh/kg) 4).

Referenz:

1) Das für die Wh/L-Berechnung verwendete Volumen von 18650 Zellen beträgt 0,01753 L (D:18,5 x H:65,25 mm).2) https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/nabw21_li -ion_cylindrical_hard_case_cells_market_2021_ver1.pdf 3) https://electrek.co/2022/10/20/nanograf-battery/ 4) https://insideevs.com/news/598656/tesla-4680-battery-cell-specs/amp/

Kontaktinformationen:

Enpower Greentech Inc.E-Mail:[email protected]

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