BYD reicht weitere sechs Patente für Festkörperbatterien ein.

BYD hat sechs neue Patente veröffentlicht, die wichtige Aspekte der Festkörperbatterietechnologie abdecken. Die Anmeldungen konzentrieren sich auf die Verbesserung des Kontakts zwischen Elektroden und festen Elektrolyten, da das Unternehmen voraussichtlich im Jahr 2027 mit der Pilotproduktion von Zwei-Elektrolyt-Zellen beginnen will.

Vier der neuen Patente konzentrieren sich auf Materialien und Zellchemie. Eines schlägt vor, zwischen Halogenid- und Sulfid-Elektrolyten eine ionenleitende, elektrochemisch stabile Zwischenschicht einzufügen, um unerwünschte chemische Reaktionen zu verhindern und die Lebensdauer der Zelle zu verlängern. Ein anderes verwendet einen ersten festen Elektrolyten als Pufferlayer zwischen dem aktiven Kathodenmaterial und einem Sulfid-Elektrolyten, um die Stabilität zu verbessern und gleichzeitig die Wärmeerzeugung einzuschränken. Laut dem Patent sollte die aktive Kathodenlage unter thermischen Bedingungen nicht mehr als 117 Joule pro Gramm freisetzen.

Zwei weitere Patente beziehen sich auf die Kathodenstruktur selbst. Eines beschreibt eine zweischichtige Verbundkathode, die monokristalline und polykristalline Kathodenmaterialien mit unterschiedlichen festen Elektrolyten kombiniert. Laut BYD zielt dieses Design darauf ab, die höhere strukturelle Stabilität der monokristallinen Materialien mit der besseren Leistung bei schnellen Reaktionen der polykristallinen Materialien zu verbinden.

Ein weiteres Patent schlägt eine Kathode vor, die auf drei Materialien basiert, bei der lithiierte Metalloxide und Metallsulfide mit einem festen Elektrolyten vermischt werden, um die Interfacienwiderstände zu verringern, die spezifische Kapazität zu verbessern und die Lebensdauer der Zelle zu verlängern.

Die beiden verbleibenden Patente gehen über die Materialwissenschaft hinaus und richten sich auf die Fertigung. Eines stellt ionische Flüssigkeitsbenetzungsmittel mit einer gradienten Verteilung über dem Elektrodenoberflächenbereich vor, um den Iontransport zu verbessern und einen zuverlässigen Kontakt zwischen festen Materialien aufrechtzuerhalten. Das andere definiert eine Qualitätsmetrik namens „Re“ für das Kontaktverhältnis zwischen Kathoden- und Elektrolytpartikeln. BYD gibt an, dass mindestens 60 Prozent der Peripherie einer Kathodenpartikel mit Elektrolytpartikeln in Kontakt stehen sollten, um die Ladeleistung, Kapazität und Haltbarkeit zu verbessern.

Die neuesten Patente folgen auf ein Festkörperbatterie-Patent, das Ende Juli von der China National Intellectual Property Administration (CNIPA) für komposite Kathodenstrukturen erteilt wurde. Laut chinesischen Medien plant BYD, ab 2027 die kleine Serienproduktion von Festkörperzellen mit seinem Design für Kathoden mit dualen Elektrolyten zu beginnen. Erst in Prototypfahrzeugen sollen die ersten Zellen getestet werden, bevor sie flächendeckend eingesetzt werden. BYD hat den berichteten Produktionszeitplan nicht offiziell bestätigt.

Diese neuen Berichte bauen auf dem zuvor von dem Unternehmen veröffentlichten Zeitplan für Solid-State-Batterien auf. Im letzten Jahr bestätigte BYD, dass es bereits seine ersten Solid-State-Batteriezellen hergestellt hatte und ab 2027 Demonstrationsfahrzeuge plante, bevor es ein breiteres Markteintritt bis zum Ende des Jahrzehnts anstrebte. Anfang dieses Jahres gab der Hersteller außerdem Fortschritte in der Forschung zu Natrium-Ionen- und Solid-State-Batterien bekannt, wodurch seine Strategie unterstrichen wurde, mehrere Batterietechnologien der nächsten Generation parallel zu entwickeln.

Während BYD die Technologie weiter vorantreibt, bleibt die großflächige Produktion in der gesamten Branche eine Herausforderung. Im Juni warnte CATL-Vorsitzender Robin Zeng davor, dass technische und herstellungsbedingte Einschränkungen bedeuten, dass Solid-State-Batterien noch einige Jahre von einer breiten Markteinführung entfernt sind. Dennoch bleibt diese Technologie ein zentrales Anliegen der Batteriehersteller.