BYD meldet sechs weitere Patente für Festkörperbatterien an

BYD hat sechs neue Patente veröffentlicht, die Schlüsselaspekte der Festkörperbatterietechnologie betreffen. Die Anmeldungen konzentrieren sich auf die Verbesserung des Kontakts zwischen Elektroden und festen Elektrolyten, da das Unternehmen Berichten zufolge für 2027 die Pilotproduktion von Zellen mit dualem Elektrolytsystem anstrebt.

Vier der neuen Patente konzentrieren sich auf Materialien und Zellchemie. Eines schlägt vor, eine ionenleitende, elektrochemisch stabile Zwischenschicht zwischen Halogenid- und Sulfid-Elektrolyten einzufügen, um unerwünschte chemische Reaktionen zu verhindern und die Zyklenlebensdauer zu verlängern. Ein weiteres Patent sieht einen ersten Festelektrolyten als Pufferschicht zwischen dem aktiven Kathodenmaterial und einem Sulfid-Elektrolyten vor. Ziel ist es, die Stabilität zu erhöhen und gleichzeitig die Wärmeentwicklung zu begrenzen. Dem Patent zufolge soll die aktive Kathodenschicht unter thermischer Belastung nicht mehr als 117 Joule pro Gramm freisetzen.

Zwei weitere Patente befassen sich mit der Kathodenstruktur selbst. Eines beschreibt eine zweischichtige Verbundkathode, die monokristalline und polykristalline Kathodenmaterialien mit unterschiedlichen Festelektrolyten kombiniert. Laut BYD zielt dieses Design darauf ab, die höhere strukturelle Stabilität monokristalliner Materialien mit der überlegenen Leistungsfähigkeit (Rate-Performance) polykristalliner Materialien zu vereinen.

Ein weiteres Patent schlägt eine Kathode auf Basis dreier Materialien vor, bei der lithiierte Metalloxide und Metallsulfide mit einem Festelektrolyten gemischt werden, um den Grenzflächenwiderstand zu verringern, die spezifische Kapazität zu erhöhen und die Zyklenlebensdauer zu verlängern.

Die verbleibenden zwei Patente gehen über die Materialwissenschaft hinaus und widmen sich der Fertigung. Eines führt Benetzungsmittel auf Basis ionischer Flüssigkeiten ein, die mit einer Gradientenverteilung über die Elektrode aufgebracht werden, um den Ionentransport zu verbessern und einen zuverlässigen Kontakt zwischen den Feststoffen zu gewährleisten. Das andere definiert eine Qualitätskennzahl namens „Re“ für das Kontaktverhältnis zwischen Kathoden- und Elektrolytpartikeln. BYD gibt an, dass mindestens 60 Prozent des Umfangs eines Kathodenpartikels in Kontakt mit Elektrolytpartikeln stehen sollten, um Ladeleistung, Kapazität und Haltbarkeit zu verbessern.

Diese jüngsten Patente folgen auf ein Patent für Festkörperbatterien, das Ende Juli von der chinesischen Behörde für geistiges Eigentum (CNIPA) erteilt wurde und sich auf Verbundkathodenstrukturen bezieht. Berichten chinesischer Medien zufolge plant BYD, im Jahr 2027 mit der Kleinserienfertigung von Festkörperzellen zu beginnen, die auf dem unternehmenseigenen Kathodendesign mit dualem Elektrolyten basieren. Bevor ein breiterer Einsatz erfolgt, sollen die ersten Zellen zunächst in Prototypenfahrzeugen erprobt werden. BYD hat den berichteten Zeitplan für die Produktion bislang nicht offiziell bestätigt.

Diese neuen Meldungen knüpfen an die bereits zuvor veröffentlichte Roadmap des Unternehmens für Festkörperbatterien an. Im vergangenen Jahr hatte BYD bestätigt, bereits erste Festkörperbatteriezellen hergestellt zu haben und ab 2027 Demonstrationsfahrzeuge zu planen, bevor gegen Ende des Jahrzehnts eine breitere Kommerzialisierung angestrebt wird. Zudem hatte der chinesische Auto- und Batteriehersteller Anfang dieses Jahres Fortschritte sowohl bei der Natrium-Ionen- als auch bei der Festkörperbatterietechnologie bekanntgegeben und damit seine Strategie unterstrichen, parallel verschiedene Zellchemien der nächsten Generation zu entwickeln.

Während BYD die Technologie weiter vorantreibt, stellt die Großserienfertigung für die gesamte Branche nach wie vor eine Herausforderung dar. Im Juni gab CATL-Chef Robin Zeng zu bedenken, dass technische und fertigungstechnische Hürden dazu führen, dass der Einsatz von Festkörperbatterien im Massenmarkt noch einige Jahre auf sich warten lässt. Dennoch bleibt die Technologie für Batteriehersteller ein zentraler Schwerpunkt.

carnewschina.com

Dieser Artikel von Carla Westerheide ist zuerst in unserer englischsprachigen Ausgabe electrive.com erschienen.