Farasis Energy: Durchbruch bei Batteriesicherheit?
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Farasis Energy ist Entwickler und Produzent von hochleistungsfähiger Lithium-Ionen-Batterietechnologie sowie Pouch-Zellen für die Elektromobilität und weitere Anwendungen der Stromspeicherung. Neben leistungsfähigeren Akkus für E-Autos arbeitet das Unternehmen auch an der Sicherheit im Akku-Bereich. Hier will man vor kurzem einen Durchbruch in puncto Batteriesicherheitstechnologie erreicht haben, teilt Farasis Energy mit.
So hat das Unternehmen ein Modulkonzept entwickelt, das Thermal Propagation, also das thermische Durchgehen des Moduls im Schadensfall, bei seiner neuesten Zellgeneration (Generation 4) verhindern soll. Getestet und bestätigt worden sei dies von unabhängigen Laboren auf Modul- und Pack-Ebene. Eine Erhöhung der Batteriesicherheit sei hierdurch gegeben. Mit einer industriellen Produktion sei ab dem Jahr 2025 zu rechnen. Ebenso sei ein Upgrade von aktuellen Batteriepacks auf die neuen Module ohne Produktionsumstellung möglich.
Farasis Energy nimmt sich damit der Herausforderung an, dass die steigende Energiedichte in Zellen nicht nur zu einer größeren Reichweite beiträgt, sondern auch im Fall eines thermischen Runaways immer strengere Vorschriften einhalten muss. Ein thermischer Runaway tritt auf, wenn Lithium-Ionen-Zellen eine bestimmte Temperatur überschreiten oder beschädigt werden. Dies führt zur Bildung einer beträchtlichen Menge an Gas mit heißen Partikeln sowie zu einer Wärmeentwicklung mit Temperaturen von bis zu 1000 °C und mehr. Bei größeren Zellen löst dies in der Regel eine Kaskadenreaktion auf Modul- und Pack-Ebene aus, die sogenannte thermische Propagation.
Keine thermische Ausbreitung: 6-Zellen Mini-Modul Simulation und Testergebnisse – © Farasis Energy Europe GmbH
Sprich, mit der steigenden Energiedichte kann ein solcher thermischer Runaway zu ernsthaften Sicherheitsproblemen im Elektroauto führen. Strengere Vorschriften verpflichten ab dem 01. September 2023 die Hersteller von E-Autos dazu, das Batterie-Design so anzupassen, dass Akkus im Fall eines thermischen Durchgehens der Reaktion mindestens 5 Minuten standhalten. Dies soll den Insassen ausreichend Zeit geben, das beschädigte Fahrzeug zu verlassen.
„Mit modernen Entwicklungsmethoden wie virtuellem Prototyping und Schnelltestverfahren hat Farasis nun ein Design entwickelt, das diese Reaktion bei einer definierten Anzahl von Zellen für seine neueste Zellchemie – Generation 4 – mit nickelreichen Hochenergiezellen (NMC 811 und noch höherem Nickelgehalt) stoppen kann. Dies wurde mit Pouch-Zellen erreicht, durch Tests an unabhängigen Instituten nachgewiesen und auf Modul- und Pack-Ebene bestätigt.“ – Dr. Keith Kepler, CTO und Mitgründer von Farasis
Wie Farasis Energy weiter ausführt, biete der Einsatz der neuen Zellchemie Herstellern nicht nur mehr Energiedichte und damit mehr Reichweite. Das optimierte Design soll die Module und Packs auch besonders sicher machen und es OEMs ermöglichen, alle aktuellen gesetzlichen Anforderungen an die Batteriesicherheit zu erfüllen.
Die Serienproduktion der sicherheitsoptimierten Batteriemodule und -packs von Farasis ist für 2025 geplant, erste Kundenanfragen und Anwendungen werden bereits bearbeitet, so das Unternehmen. Ein Umstieg von aktuellen Batteriepacks auf Packs mit angepassten Modulen soll ohne wesentliche Designänderungen und ohne Produktionsumstellung möglich sein.
Quelle: Farasis Energy – Pressemitteilung vom 28. März 2023
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