Rundzellen: Auch General Motors will künftig darauf setzen

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Chevrolet

Iris Martinz
Iris Martinz
  —  Lesedauer 2 min

Tesla verwendet sie, BMW ebenso. Die Rede ist von Rundzellen, die sich in den Batteriepacks der Elektroautos immer mehr zum neuen Standard entwickeln. Nun will auch General Motors diese Zellen in seinen Batterien verbauen, statt der bisherigen Pouch-Zellen, die aktuell von LG Energy Solution geliefert werden. Weitere Hersteller überlegen noch.

Elektroautos des US-amerikanischen Autoherstellers General Motors – beispielsweise der US-Bestseller Chevrolet Bolt – werden bisher mit Batterien ausgestattet, die auf Modulen aus Pouch-Zellen basieren. Das sind rechteckige, dünne Zellen, die kein Gehäuse haben und damit sehr dicht verbaut werden können. Wegen der gehäuselosen Bauweise sind sie jedoch deutlich weniger gegen Einwirkungen von außen geschützt. Geliefert werden diese Zellen von der koreanischen LG Energy Solution. Dort ist man über einen möglichen Umstieg auf Rundzellen weniger erfreut: über die geplante Errichtung der vierten Batteriefabrik unter dem gemeinsamen Joint Venture Ultium Cells wird wohl nochmal verhandelt werden.

General Motors will jedenfalls zukünftige E-Plattformen mit Rundzellen bestücken, vorzugsweise mit 4680-Zellen, die auch Tesla im Model Y verbaut. Der Grund liegt möglicherweise in den Produktionsvorteilen, die Rundzellen aufweisen. In den Rundzellen werden Kathode, Anode und Separator einfach aufgerollt. Andererseits wird General Motors dann Einbußen in der Energiedichte hinnehmen müssen, denn Rundzellen können nicht so kompakt zusammengefügt werden wie prismatische oder Pouch-Zellen – es verbleibt zwischen den Rundzellen immer ein Abstand. Auch die größere Länge (80 Millimeter) und Dicke (46 Millimeter) wird daran nur wenig ändern können.

Damit besinnen sich Batteriehersteller immer mehr auf ihre Wurzeln zurück. Die Rundzelle war das erste Modell, das in Elektroautos verbaut wurde – beispielsweise im legendären Tesla Roadster. Pionier unter den fahrzeugfähigen Rundzellen war die A123, gebaut von der amerikanischen A123 Systems Inc., die nach der Insolvenz 2012 vom chinesischen Hersteller Wanxiang übernommen wurde. Die Zelle war eine Entwicklung des Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Das Revivial der Rundzelle scheint nicht aufzuhalten zu sein. Auch Autohersteller wie Volvo, die Stellantis-Gruppe und Porsche überlegen ebenfalls einen Umstieg.

Quelle: thelec.net – General Motors considering using cylinder batteries over pouch for EVs

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Iris Martinz

Iris Martinz

Iris Martinz ist Unternehmens- und E-Mobilitätsberaterin in Österreich, mit langjähriger Erfahrung im Recycling und Second Life von E-Mobilitätsbatterien. Fährt sowohl rein elektrisch, als auch V8, und möchte die beiden Welten etwas näher zusammenbringen. Nachzulesen unter www.mustangsontour.com.
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Michael Neißendorfer:

Danke fürs aufmerksame Lesen und den Hinweis, wir haben den Fehler korrigiert. Schöne Grüße, Michael

Debonnaire:

Im Satz „Auch die größere Länge (80 Zentimeter) und Dicke (46 Zentimeter) wird daran nur wenig ändern können.“ muss es bei Länge und Dicke „Millimeter“ heissen!

MMM:

Das hat die liebe Iris wohl vom Hubraum ihres Mustang abgeleitet.
Da sind solche Fässer normal :-D

Hans J. Rudolph:

Gut analysiert, verständlich erklärt, was nicht immer der Fall ist, weiter so !! Danke

Hans J. Rudolph:

Das sollen mm sein, keine Zentimeter ! Wo würde da sonst der Fahrer sitzen ! Oder ?

MWF:

Das stimmt so nicht! BMW arbeitet mit prismatischen Zellen. Erst ab 2025 mit der neuen Klasse wird BMW auf Rundzellen setzen.

MMM:

Todgesagte?
Die Rundzelle gibt es (als Primär- und Sekundärzelle – seit vielen Jahrzehnten, die war nie weg und wurde von niemandem je für tot erklärt.
Nur sind die bisher bekannten Formate für ein Auto – aufgrund der großen benötigten Stückzahl und dem schlechten Verhältnis Verpackungs- zu Aktivmaterial – eben nicht optimal. Da ist die 46xx schon ein richtiger Schritt.
Aus Sicht der Kapazität kann man die Zelle fast nicht groß genug machen, da hätten es auch gerne 70 oder 100 mm sein können.
Nur fängt man sich damit halt wieder andere Nachteile ein – die ich ja schon beschrieben habe.
Wirklich einfach würde das erst mit einer Redox-Flow-Batterie: das sind einfach Tanks, Form egal. Aber da wiegt die geringe volumetrische Kapazität aktuell (und die nächsten Jahre…) noch zu schwer, sonst hätten wir die längst.

MMM:

Die Vorteile der Rundzelle liegen nicht in der Energiedichte (natürlich haben größere Rundzellen ein besseres Verhältnis von Aktivmaterial zu Verpackung als kleinere Zellen), sondern in der höheren Stabilität und der Kühlung – wobei die bei dünneren Zellen wieder besser ist – wohl nachvollziehbar: wenn die Zelle nicht so „dick“ ist, kommt die Wärme eher an die Oberfläche.
Das, was die Rundzelle gegenüber der Pouchzelle (durch das stabilere, runde Gehäuse) an Volumen verliert, erhöht auf der anderen Seite ihre Stabilität. Damit kann das Gehäuse weniger massiv ausfallen (oder bei Cell2Body ganz entfallen), was Gewicht spart (sparen muss, damit es sich rechnet), es ist einfacher zu variieren, bzw. es erlaubt andere Chassisformen, die mit Pouchzellen (oder schlimmer: Bladezellen) nicht so einfach machbar sind.

Da gibt es kein einfaches „Besser“ oder „Schlechter“, es ist eine Abwägungssache. Allerdings macht es wirklich Sinn, sich auf einen Durchmesser zu einigen. Nicht weil ein bestimmter Durchmesser in allem besser wäre als ein kleinerer oder ein größerer – aber so stimmen die Stückzahlen wenigstens. Und 46 mm ist ein guter Kompromiss aus gutem Verhältnis zw. Aktivmaterial zu Verpackung und noch akzeptabler Kühlung.

Nebenbei:
Oft wird ja gesagt, dass Tesla die Rundzelle quasi erfunden hätte – aber das stimmt natürlich nicht. Zellen aus Laptops waren einfach das einzige Format, dass damals in großen Stückzahlen verfügbar war – was ja wohl ein ausreichender Grund ist, wenn man sich bedenkt, dass die Zahl pro Fahrzeug in hohe 4-stellige Bereiche geht.
Es gab zwar auch andere Formate in damaligen Mobiltelefonen, aber das war eben nicht vereinheitlicht und hätte in Summe deutlich höhere Kosten bedeutet.

Wolfbrecht Gösebert:

@ Powerwall Thorsten:

„Todgesagte leben länger – wieder einmal ;-)“

Tja, wie sagte doch Spötter-David vor gut einem Jahr in
c&p–> elektroauto-news.net/2021/mercedes-benz-factorial-energy-feststoffbatterien#comment-144629

„Warum Rundzelle? Weil ein kleiner Automobilproduzent darauf setzt.

Und dort irrt man sich nie! …“

Wer sich wieder mal irrte, sieht man ja jetzt :-P

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