Neue Elektrolyt-Chemie von South 8 Technologies
South 8 Technologies wurde 2016 als Ausgründung der Universität UC San Diego in Kalifornien gegründet. South 8 entwickelt die patentierte Flüssiggaselektrolytchemie LiGas® für Lithiumionenbatterien. Diese Technologie soll nun mithilfe einer Finanzierung durch die Investmentfirma Anzu Partners und einer Gruppe namhafter Mitinvestoren in Höhe von 12 Millionen US-Dollar kommerzialisiert werden.
Zellgehäuse: Maßgeschneiderter Deckel für Standard-Zellbecher
South 8 möchte seinen gasförmigen Elektrolyten in zylindrischen Zellen zum Einsatz bringen, zunächst im Format 18650. Herkömmliche Zellbecher sind für den Einsatz von LiGas® robust genug, doch die spezielle Herausforderung besteht darin, einen passenden Deckel zum vorgefertigten Zellbecher zu entwickeln, der dem besonders hohen Druck eines gasförmigen Elektrolyten standhält. Ein klassischer Deckel mit Crimp-Verbindung ist für diesen Zweck ungeeignet. Der eigens konzipierte Deckel war für die Produktion erster Prototypen geeignet, erweist sich für die Massenproduktion jedoch als zu schwer und daher als nicht anwendungsfähig. Die konkrete Aufgabe für EAS Batteries besteht in diesem Service-Projekt nun darin, einen Deckel mit einer maximalen Höhe von 5 Millimetern zu entwickeln, der so leicht wie möglich ist.
Zylindrisches Zelldesign – schnell und zuverlässig
Für die Anwendung des Elektrolyten LiGas® in einer zylindrischen Zelle ist insbesondere die EAS-Kernkompetenz der Entwicklung von Rundzellen erforderlich. South 8 hat EAS mit der Konzeption, dem Design und der Umsetzung des maßgeschneiderten Deckels in Form eines Prototyps betraut, da das Team der EAS-Zellentwicklung die gewünschte Lösung aufgrund seines Know-hows und seiner Erfahrung sehr schnell und zuverlässig umsetzen kann. Die zweite für die Entwicklung des South-8-Zelldeckels wesentliche Top-Kompetenz seitens EAS liegt in der guten Vernetzung mit Lieferanten von Zellbauteilen. Trotz der weltweiten Lieferengpässe steht EAS das gewünschte Rohmaterial aus Deutschland und Europa rechtzeitig für die Deckelproduktion zur Verfügung.
Konzeption, Prozessanpassung, Protoypenfertigung und Test
Nach der Feinabstimmung der Zielvorgaben mit South 8 hat EAS begonnen, den Zelldeckel hinsichtlich der besonderen Anforderung an die Druckstabilität und unter Berücksichtigung der anspruchsvollen Materialauswahl hinsichtlich der Kompatibilität mit dem Elektrolyten LiGas® zu konzipieren. Zunächst haben die Zellentwickler alle nötigen Parameter der zukünftigen Anwendung bestimmt, die Dicke des Deckels an die Wandstärke des standardisierten Zellbechers angepasst und eine modifizierte Form berechnet, die dafür sorgt, dass der Deckel platzsparend und leicht eingeschweißt werden kann – ohne dass die Wärmeentwicklung dieses Prozessschritts den Separator beschädigt. Aus den CAD-Modellen und den daraus abgeleiteten Zeichnungen hat EAS alle benötigten Teile anfertigen lassen, zusammengebaut und in verschiedenen Stufen getestet.
Zusätzlicher Mehrwert: Voraussetzung für höhere Energiedichte geschaffen
EAS Batteries hat den Zelldeckel für South-8-Technologies erfolgreich entwickelt. Die Zielspezifika des Zelldeckels hat EAS nicht nur eingehalten, sondern übertroffen. Der Deckel wiegt nur 2,35 Gramm, er ist 4,2 Millimeter hoch und die Schweißnaht hält Innendrücken von mehr als 120 bar stand – das liegt deutlich über den Vorgaben. Insbesondere das reduzierte Gewicht bringt der zukünftigen South-8-Zelle einen entscheidenden Mehrwert: Die Energiedichte der geplanten South-8-Zelle im Format 18650 steigt signifikant. Zudem ist das Designkonzept des Zelldeckels auf weitere von South 8 geplante Zellformate, wie zum Beispiel eine 21700-Zelle oder ein 46XXX-Format, übertragbar.
Testimonial
„Das Ergebnis unserer Zusammenarbeit mit EAS Batteries hat unsere Erwartungen weit übertroffen. Unsere erste Zelle geht Dank EAS sogar mit einer deutlich besseren Energiedichte als ursprünglich angestrebt an den Start. Und dieser Mehrwert setzt sich für uns in jedem kommenden Zellformat fort. Zudem hat sich EAS als äußerst zuverlässiger Partner und Service-Dienstleister erwiesen. Trotz der weltweiten Lieferengpässe hat EAS mit einem hohen Maß an Eigeninitiative zeit- und budgettreu geliefert. Top!“ Cyrus Rustomji, CEO South 8 Technologies