Stromspeicher: Leclanché entwickelt neue kobaltarme Batteriezelle

In den neu entwickelten G/NMCA-Zellen konnte Leclanché den Kobaltanteil der Elektroden auf 5 Prozent senken.Foto: Leclanché
Die Herstellung der NMCA-Elektroden basiert auf einem umweltfreundlichen wasserbasierten Binder-Verfahren.
In den neu entwickelten G/NMCA-Zellen konnte Leclanché den Kobaltanteil der Elektroden auf 5 Prozent senken. Zudem basiert die Herstellung erstmals auf einem umweltfreundlichen wasserbasierten Binder-Verfahren.

Dem Speicherhersteller Leclanché SA ist es gelungen in einem umweltschonenden wasserbasierten Verfahren den Kobalt-Anteil in NMCA-Elektroden von bisher 20 auf 5 Prozent senken. NCMA steht für Nickel-Mangan-Kobalt-Aluminiumoxid. Dabei verzichtet Leclanché gänzlich auf den Einsatz der ansonsten im Produktionsprozess üblichen, stark toxischen organischen Lösemittel N-Methylpyrrolidon (NMP). Die neuen G/NMCA-Zellen von Leclanché verfügen über eine um 20 Prozent höhere Energiedichte – bei gleicher Größe, gleichem Gewicht und sehr guter Performance. NMCA-Kathoden aus Basis wasserbasierter Binder sind laut Unternehmen leichter zu entsorgen und wiederverwertbar.

„Mit der wasserbasierten Fertigung der hochkapazitiven NMCA-Kathoden haben wir einen entscheidenden Meilenstein in der Lithium-Ionen-Technologie erreicht“, sagt Hilmi Buqa, Vizepräsident F&E von Leclanché. „Bisher galt ihre Herstellung mit umweltschonenden Verfahren als unmöglich. Doch jetzt beherrschen wir den Prozess.“ Leclanché ist eigenen Angaben zufolge das erste Unternehmen weltweit, dass das umweltfreundliche Verfahren in die Produktion der Li-Ion-Zellen implementiert: Die neu entwickelte G/NMCA-Zelle besitzt einen Nickel-Anteil von rund 90 Prozent. Das soll die Energiedichte steigern und die deutliche Verringerung des Kobalt-Anteils um 15 Prozent ermöglichen. Zugleich soll sie eine längere Lebensdauer, eine hohe Zyklenfestigkeit sowie eine gute Ladefähigkeit bieten. Dank der hohen Volumendichte und der hohen Zyklenstabilität sollen sich die neuen Zellen besonders gut für Elektroautos sowie Schwerlastanwendungen wie Schiffe, Busse und Lastwagen eignen.

Wasserbasiertes Fertigungsverfahren für G/NMCA-Zellen von Leclanché

Leclanché setzt bei seinem Fertigungsverfahren hingegen seit rund 13 Jahren auf wässrige Bindemittel. In dem technisch einfacheren Prozess werden keine organischen Lösemittel eingesetzt. Das bannt nicht nur die Explosionsgefahr – es besteht auch keine Gesundheitsgefährdung für die Mitarbeitenden im Produktionsprozess. Ein weiteres Plus: Dank des wasserbasierten Verfahrens kann Leclanché auf energieintensive Prozesse zum Trocknen, Ablüften und Recycling der Lösemittel verzichten. Durch den 10 bis 30 prozentig niedrigeren Energieverbrauch verbessert das Leclanché-Verfahren zugleich den CO2-Fußabdruck der Batteriezellen-Produktion. Damit bietet es nicht nur ökologische, sondern auch wirtschaftlich deutliche Vorteile.

Leclanché zählt zu den wenigen unabhängigen Herstellern von Lithium-Ionen-Batteriezellen in Europa. Die großformatigen Zellen stammen zu 100 Prozent aus deutscher Produktion am Standort Willstätt in Baden-Württemberg, die Modulproduktion von Leclanché erfolgt auf einer hochmodernen automatisierten Montagelinie am Unternehmenssitz in Yverdon in der Schweiz. Leclanché verfügt über das vollständige Know-how zur Herstellung hochwertiger Lithium-Ionen-Zellen. Von der Elektrochemie bis hin zur Batterie-Management-Software und der Kombination der Batteriesysteme. Somit deckt das Unternehmen die gesamte technische Wertschöpfungskette ab.

18.1.2022 | Quelle: Leclanché | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH

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