SVOLT Energy Technology Co., Ltd. (SVOLT), een wereldwijd hightechbedrijf met hoofdkantoor in China, kondigde voor het eerst zijn batterijcellen met kobaltvrije celchemie aan op de International Motor Show (IAA) in september 2019. De eerste celvarianten kunnen nu besteld worden. SVOLT President &General Manager Hongxin Yang kondigde dit aan op de eerste SVOLT Battery Day, die medio december 2020 in Wuxi plaatsvond.
Wereldwijd biedt de systeemaanbieder in eerste instantie twee formaten van de innovatieve nikkel-mangaan batterijcellen (NMX) aan. Deze vereisen niet het zware metaal kobalt, dat anders wordt gebruikt om hoog-nikkelbatterijcellen (NCM) thermisch te stabiliseren. De serieproductie van de nieuwe producten is gepland voor juni 2021 in de fabriek in Jintan, China. Tegen het einde van 2023 kunnen de nieuwe batterijen ook worden geproduceerd in de geplande fabriek in Saarland, Duitsland.
Onder andere varianten zijn kobaltvrije NMX-batterijcellen met 115 Ah en een energiedichtheid van 245 Wh/kg nu te bestellen in MEB-formaat (33,4 x 220 x 102,5 mm). Hun
spanning is 3.74V en hun capaciteit is 430 Wh. Hiermee haalt de 115Ah variant van de NMX accu van SVOLT een effectief bruikbare capaciteit van 396 Wh. Deze celvariant zal naar verwachting vanaf het tweede kwartaal van 2021 beschikbaar zijn.
Een kobaltvrije celvariant met 226Ah en een energiedichtheid van 240 Wh/kg kan ook besteld worden en zal naar verwachting beschikbaar zijn vanaf het vierde kwartaal van 2021. De 226Ah-versie is SVOLT's eigen celformaat L6 (21,5 x 574 x 118 mm ). L-cellen zijn lange batterijcellen in een dun prismatisch ontwerp met aan de zijkanten geplaatste elektroden en ontgassingsventielen.
De kobaltvrije NMX-cellen van SVOLT zijn niet alleen aanzienlijk duurzamer, ze zijn ook ongeveer vijf procent goedkoper dan klassieke hoog-nikkelbatterijen. Dit wordt enerzijds mogelijk gemaakt door het verlaagde nikkelgehalte en anderzijds door de volledige eliminatie van het zware metaal kobalt – een van de duurste en meest controversiële kathode-elementen. Deze factoren maken de batterijcellen bijzonder geschikt voor de brede middenklasse markt. Tegelijkertijd bereiken de producten van SVOLT een energiedichtheid die slechts vijf procent lager is dan die van vergelijkbare NCM-batterijcellen.
De nieuwe batterijcellen bestaan voor 75 procent uit nikkel en 25 procent uit mangaan en worden gestabiliseerd met behulp van door SVOLT ontwikkelde doping- en coatingprocessen. NMX-cellen bereiken een hogere thermische stabiliteit en algehele veiligheid dan NCM-cellen.
Met deze nieuwe technologie is SVOLT er ook in geslaagd om de levenscyclus en de kalenderlevensduur van NMX-cellen aanzienlijk te verbeteren in vergelijking met conventionele NCM-batterijcellen. Dit betekent onder meer meer dan 2500 laadcycli. Het bedrijf ontwikkelde een speciaal kathodemateriaal, gebaseerd op een enkel kristal met een flinterdunne oppervlaktecoating (nanocoating), bestaande uit slechts een paar honderd moleculen om een kobaltvrije NMX-batterijcel met een lange levensduur te verkrijgen.
Door deze eenkristalbenadering te gebruiken, vermindert SVOLT een van de belangrijkste oorzaken van veroudering in accu's van elektrische voertuigen:de vorming van microscheurtjes en breuken in het actieve kathodemateriaal en dus slijtage van de cel. Tegelijkertijd beschermt de coating, die slechts enkele nanometers dik is, het oppervlak van het gebruikte kathodemateriaal tegen secundaire reacties met het elektrolyt. Op deze manier vertraagt SVOLT de celveroudering in zijn NMX-batterijcellen aanzienlijk.
SVOLT vertrouwt ook op een aanvullend doteringsproces waarbij vreemde atomen, het zogenaamde doteringsmateriaal, in het kathodemateriaal worden ingebracht. Hierdoor slaagt SVOLT er niet alleen in om NMX-cellen zonder kobalt te stabiliseren, maar ook om de mobiliteit van de lithiumionen in de kathode en de geleidbaarheid te vergroten. Dit helpt om de prestaties van de batterij te verbeteren.
De twee NMX-celformaten van SVOLT zijn nu wereldwijd te bestellen. In de nabije toekomst zijn er nog meer NMX-celvarianten gepland.
Afbeeldingen met dank aan SVOLT
’
