24M ETOP: Hohe Energiedichte für bis zu 50% mehr Reichweite für E-Autos

24M Technologies, ein führendes Unternehmen im Bereich Batterietechnologie und -innovation, entwickelte ein neues Batterieverpackungssystem namens 24M ETOP (Electrode-to-Pack), das die Reichweite von Elektrofahrzeugen um bis zu 50% steigern kann. Anstatt herkömmliche Zellen zu verwenden, werden versiegelte Elektroden – die Energiespeicherkomponenten – direkt im Batteriepack eingepackt. Diese in dünnen Polymerfilmen versiegelten und übereinander gestapelten Elektroden ermöglichen es, mit einem Minimum an Material die Energiedichte jeder Batteriechemie zu maximieren. Dadurch kann auf gleichem Raum mehr Energie verpackt werden, was eine Reichweitenerhöhung von bis zu 50% bei Elektrofahrzeugen ermöglicht. Die Technologie ermöglicht die Verwendung von sichereren und kostengünstigeren Batterien, und das ganz ohne Reichweitenverluste. Zudem bietet die Innovation eine beispiellose Flexibilität für die Gestaltung maßgeschneiderter Batteriepacks in nahezu jeder Größe, Konfiguration, Chemie oder Spannung.

Höhere Energiedichte durch ETOP-Technologie

24M Technologies entwickelte ein neues Batteriesystem namens 24M ETOP (Electrode-to-Pack), das die Reichweite von Elektrofahrzeugen um bis zu 50% erhöhen kann. Während herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus einen großen Anteil an inaktiven, nicht energieführenden Materialien im Zellgehäuse enthalten, eliminiert die ETOP-Technologie diese ineffizienten Komponenten. Diese Materialien im Gehäuse, z.B. Metalle und Kunststoffe im Zellgehäuse, verursachen höhere Kosten und nehmen Platz ein.

Demgegenüber werden durch die innovative Batterietechnologie von 24M versiegelte Elektroden in dünnen Polymerfilmen direkt in den Batteriepack integriert, wodurch die Elektroden bis zu 80% des Packvolumens ausmachen (im Vergleich zu 30-60% bei herkömmlichen Packs), was die Energiedichte enorm maximiert. 24M ETOP ermöglicht den Herstellern, die höchste Energiedichte für jede Chemie (NMC, LFP, NCA, Natrium-Ionen, LTO, LiS usw.) auf Packebene zu erreichen, da ein höherer Prozentsatz der Batterie aus energiespeichernden Komponenten (Elektroden) besteht.

Mehr Reichweite oder geringere Kosten für Hersteller

Die Batterieinnovation 24M ETOP bietet Autoherstellern eine wichtige Wahlmöglichkeit. Mit der gleichen Batteriechemie, wie der in vielen Mittelklasse-Fahrzeugen verwendeten 75-kWh-NMC-Batterie, kann die Kapazität nun auf über 100 kWh erhöht werden. Dies entspricht einer Reichweitensteigerung von 33%. Alternativ können Hersteller auf kostengünstigere Chemikalien wie Lithium-Eisen-Phosphat (LFP) umsteigen, um die Produktionskosten zu senken, ohne dabei Reichweitenverluste zu verzeichnen. Naoki Ota, Präsident und CEO von 24M Technologies, erklärt zudem:

„Durch die Minimierung von Verpackungsmaterialien und Platzverschwendung ersetzt 24M ETOP die herkömmliche Zell-zu-Modul-zu-Pack-Konstruktion durch eine Elektroden-zu-Pack-Konstruktion. Somit maximiert sich die Energiedichte. 24M ETOP macht es einfacher, kompakte, flexible und sichere Hochspannungsbatterien zu bauen. Dies stellt eine Chance für Elektrofahrzeughersteller dar: (1) größere Reichweiten mit der gleichen Chemie oder (2) die gleiche Reichweite mit kostengünstigeren, sichereren Chemikalien. Und beides auf gleichem Raum.“

Vorteile in Herstellung und Design

Die ETOP-Technologie bietet auch erhebliche Vorteile in der Produktion und im Design. Aufgrund einer individuellen Versiegelung sind die einzelnen Elektroden sicherer, was die Herstellungstoleranzen lockert, die Ausbeute verbessert und die Investitionskosten senkt. Zudem ermöglicht die Technologie eine flexible Gestaltung der Batteriepacks in nahezu jeder Form (z. B. Oval oder Sechseck) und für verschiedene Spannungen (48V bis 800V). Die Flexibilität des 24M ETOP-Systems ermöglicht es, die versiegelten Elektroden in Reihe und parallel zu schalten. Dadurch können Batterieentwickler eine breite Palette an Akkugrößen und -spannungen realisieren, von einem kompakten 48-Volt-Akku bis zu einem leistungsstarken 400-800-Volt-Pack. Die Zellbildung in Reihe senkt die Investitionen in die Formungsausrüstung – oft einer der größten Kostenpunkte in Batteriefabriken – erheblich.

Um die Leistung und Sicherheit weiter zu optimieren, ist 24M ETOP mit weiteren firmeneigenen Technologien kombinierbar, z.B. dem Impervio Separator, dem Eternalyte Elektrolyt und der LiForever Elektrode. Diese Komponenten sind darauf ausgelegt, das interne Design von Batterien grundlegend zu verbessern, um eine sicherere, leistungsfähigere und langlebigere Energiespeicherung zu gewährleisten.

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