Massenproduktion von gestapelten 684-Ah-Batteriezellen: Neue Ära in der Energiespeicherung

Da sich die globale Energiewende beschleunigt und die Nachfrage nach Speichersystemen für erneuerbare Energien (ESS) weiter steigt, schreitet die Batterietechnologie schnell voran, um dieser Herausforderung gerecht zu werden. Zu den jüngsten Durchbrüchen gehört die erfolgreiche Massenproduktion von gestapelten 684-Ah-Batteriezellen, die die Aufmerksamkeit der Branche auf sich gezogen und eine neue Ära der großformatigen Energiespeicherung eingeläutet hat.

Am 23. Dezember 2023 gab der Batteriehersteller Sunwoda bekannt, dass seine Produktionslinie in nur drei Monaten 1 Million 684-Ah-Stapelzellen geliefert hat – ein Meilenstein, der die Reife der Stapelbatteriezellentechnologie und ihre Bereitschaft für den Einsatz in großem Maßstab bestätigt.

Wichtige Erkenntnisse

• 1 Million gestapelte 684-Ah-Zellen wurden in nur 3 Monaten hergestellt, was die Herstellbarkeit in großem Maßstab beweist.

• Gestapelte Zellen übertreffen gewickelte Zellen in Bezug auf Sicherheit, Energiedichte und Zyklenlebensdauer – insbesondere über 500 Ah.

• Fortschrittliche Fertigungs- und KI-Inspektion reduzieren die Fehlerraten auf PPB-Niveau.

• Über 70 % der führenden Batteriehersteller investieren mittlerweile in die Stapelzellentechnologie.

• Gestapelte 684-Ah-Zellen werden zur bevorzugten Lösung für Energiespeichersysteme im Versorgungsmaßstab.

Was ist eine gestapelte 684-Ah-Batteriezelle?

Eine gestapelte 684-Ah-Batteriezelle ist eine Lithium-Ionen-Zelle mit hoher Kapazität, die speziell für Energiespeicheranwendungen entwickelt wurde. Im Gegensatz zu herkömmlichen gewickelten (oder gerollten) Zellen, bei denen die Elektroden und der Separator spiralförmig gewickelt sind, bauen gestapelte Zellen diese Schichten „buchartig“ auf – Schicht für Schicht.

Dieser strukturelle Unterschied eliminiert interne Spannungspunkte (häufig bei gewickelten Zellen), ermöglicht eine höhere Energiedichte und verbessert das gesamte Wärmemanagement. Es ist besonders effektiv bei Batterieformaten über 500 Ah, bei denen es schwierig wird, rollenbasierte Designs sicher herzustellen.

Durchbruch in der Fertigung: Wie die Massenproduktion erreicht wurde

Eine der größten Herausforderungen bei der Produktion gestapelter Batteriezellen ist die Minimierung von Fehlern wie Partikeln, Graten, Fehlausrichtungen und Falten während des Stapelprozesses. Der Erfolg von Sunwoda, in drei Monaten eine Million Zellen zu produzieren, wurde durch eine Reihe von Innovationen ermöglicht:

• Vierschichtiges Partikelpräventionssystem zur Vermeidung von Kontaminationen.

• Hochspannungs-Isolationsprüfung und CIL-Keramik-Kantenversiegelung zur Verbesserung der elektrischen Sicherheit.

• 3-Achsen-Ausrichtungsplattformen für präzises Stapeln.

• Dreischichtige Anti-Falten-Presstechnologie.

Auf der Seite der Qualitätskontrolle umfasst die Produktionslinie:

• Über 230 Prüfobjekte mit über 1.500 Sensoren und KI-Bildverarbeitungssystemen.

• 2,5D-Bilderkennung und vollständiges CT-Scannen für interne Defekte.

• Erreichen eines PPB-Fehlerniveaus (Parts per Billion) und Gewährleistung der Zuverlässigkeit im großen Maßstab.

Gestapelt vs. gewickelt: Was ist besser für die Energiespeicherung im großen Maßstab?

Während gewickelte Zellen (zylindrisch oder prismatisch) in kleineren Anwendungen wie Elektrofahrzeugen und tragbaren Elektronikgeräten nach wie vor vorherrschend sind, bieten gestapelte Zellen einzigartige Vorteile für die Speicherung mit hoher Kapazität:

Feature Gestapelte	Zellen	Zellen mit gewickelten
Energiedichte	Mäßig	Höher (kein verschwendeter Platz in der R-Ecke)
Interner Widerstand	Höher	Niedriger (aufgrund des Full-Tab-Designs)
Wärmemanagement	Weniger einheitlich	Einheitlicher
Struktureller Stress	Hoch an den Ecken	Gleichmäßig verteilt
Sicherheit	Anfälliger für Lithiumbeschichtung	Geringeres Kurzschlussrisiko
Skalierbarkeit (>500 Ah)	Beschränkt	Ideal

Bei Zellen über 500 Ah hat der Wickelprozess mit mechanischer Belastung und ungleichmäßiger Druckverteilung zu kämpfen, während gestapelte Designs die Integrität, Leistung und Sicherheit über einen längeren Zeitraum hinweg gewährleisten.

Branchenakzeptanz: Wer investiert in die Stacked-Cell-Technologie?

Die 684-Ah-Stapelzelle ist nicht nur ein Technologiesprung für ein Unternehmen, sondern ein breiter Branchentrend. Über 70 % der führenden Batteriehersteller entwickeln oder steigern aktiv die Produktion von Stapelzellen, darunter:

• CALB

• SVOLT

• EVE-Energie

• REPT BATTERO

• Sunwoda

Dieser Trend spiegelt die Verlagerung der Branche vom reinen Wettbewerb um die Zellgröße („Dimensionswettlauf“) hin zur Konzentration auf leistungsstarke, skalierbare Herstellungsprozesse wider.

Bis 2026 wird erwartet, dass die Produktionskapazität von mehr als 600-Ah-Stapelzellen aufgrund der wachsenden Nachfrage von ESS-Anbietern im Netzmaßstab erheblich steigen wird.

Auswirkungen auf Energiespeichersysteme

Für Speichersysteme im Versorgungsmaßstab bietet die 684-Ah-Stapelzelle mehrere Vorteile auf Systemebene:

• Weniger Zellen pro Rack , was das Systemdesign vereinfacht und die Stücklistenkosten senkt.

• Geringerer Innenwiderstand , wodurch die Hin- und Rückflugeffizienz verbessert wird.

• Höhere thermische Stabilität , wodurch das Risiko eines thermischen Durchgehens verringert wird.

• Längere Lebensdauer und Reduzierung der Gesamtbetriebskosten (TCO).

Auch Systemintegratoren passen sich schnell an und bieten mit Stapelzellen kompatible Batteriemanagementsysteme (BMS) und thermische Lösungen an, die eine nahtlose Integration in kommerzielle und industrielle Energiespeicheranwendungen gewährleisten.

Abschluss

Die Massenproduktion von gestapelten 684-Ah-Batteriezellen markiert einen entscheidenden Moment in der Entwicklung der Energiespeicherung. Es beweist, dass Hochleistungsbatterien mit hoher Kapazität jetzt in großem Maßstab hergestellt werden können – kostengünstig und zuverlässig.

Da immer mehr Hersteller und Energieversorger dieses fortschrittliche Zellformat nutzen, können wir davon ausgehen, dass eine neue Welle effizienter, sicherer und skalierbarer Energiespeicherlösungen entstehen wird, die dazu beitragen, den weltweiten Übergang zu sauberer Energie zu beschleunigen.

Häufig gestellte Fragen

1. Was ist der Unterschied zwischen gestapelten und gewickelten Batteriezellen?

Gestapelte Zellen bauen Elektroden in geschichteten Formaten zusammen, während gewickelte Zellen sie zu einer Spirale rollen. Gestapelte Zellen bieten eine bessere Energiedichte, geringere innere Spannung und eine verbesserte thermische Leistung, insbesondere bei Formaten mit großer Kapazität.

2. Warum sind 684 Ah für die Energiespeicherung wichtig?

684 Ah stellen einen neuen Maßstab für die Zellkapazität von Energiespeichersystemen dar. Es ermöglicht weniger Zellen pro Rack, was die Komplexität reduziert, die Effizienz verbessert und die Gesamtsystemkosten senkt.

3. Sind gestapelte Batteriezellen sicher?

Ja. Gestapelte Zellen haben weniger Spannungspunkte, geringere Ausdehnungsraten und eine bessere Wärmeverteilung, was das Risiko von Lithiumplattierung, internen Kurzschlüssen und thermischem Durchgehen deutlich reduziert.

4. Wer nutzt bereits gestapelte Batteriezellen?

Führende Batteriehersteller wie Sunwoda, EVE Energy, CALB und SVOLT haben bereits gestapelte Zelllinien in ihre Produktion integriert, wobei weltweit eine zunehmende Akzeptanz erwartet wird.

5. Welche Auswirkungen hat dies auf die Zukunft von ESS?

Größere, sicherere und effizientere Batteriezellen ermöglichen skalierbare und kostengünstige Energiespeichersysteme, die für die Integration erneuerbarer Energien und den Ausgleich der Netznachfrage von entscheidender Bedeutung sind.