Alle Autos leiden, wenn der Quecksilbergehalt sinkt, aber Elektrofahrzeuge leiden stärker als die meisten anderen, da die Heizungen mehr Strom verbrauchen und die Batterien langsamer aufgeladen werden, da der flüssige Elektrolyt im Inneren dicker wird. Autofahrer in Chicago mussten dies letzten Januar nach vielen Teslas auf die harte Tour herausfinden konnte nicht aufgeladen werden während eines tiefen Frosts.
Ein Startup, South 8 Technologien, sagt, dass es das Laden bei kaltem Wetter zuverlässiger machen kann, indem Batterien mit einem unter Druck stehenden, verflüssigten Gaselektrolyten anstelle eines flüssigen gefüllt werden. Dadurch sollen die Kosten für Lithium-Ionen-Batterien um 30 % gesenkt werden.
Wenn sich diese Einsparungen auszahlen, ist es für die Autohersteller möglicherweise zu schade, darauf zu verzichten. „Die Batterie kostet etwa ein Drittel des gesamten Autos“, sagte CEO Tom Stepien gegenüber Tech.
South 8 behauptet, dass seine Fertigungstechnik die Größe einiger der teuersten Teile einer Batteriefabrik reduzieren kann. Und indem South 8 unter Druck stehendes Gas in die Zelle injiziert, kann es verhindern, dass der Elektrolyt bis zu –100 Grad Celsius, deutlich darunter, gefriert Der Punkt bei dem fast jedes andere Lösungsmittel in einen Feststoff übergegangen ist.
„Bei –40 Grad Celsius behalten wir 75 % der Energiekapazität“, sagte Stepien. „Alles andere ist ein Ziegelstein.“
Das Unternehmen hat kürzlich neue Mittel von Porsche Ventures in Form einer SAFE-Anleihe erhalten, die für eine Serie-B-Runde verwendet wird, die das Unternehmen gerade aufnimmt. Stepien sagte, er könne die Höhe der Porsche-Investition nicht offenlegen.
Porsche schien in erster Linie an der Leistung von South 8 bei niedrigen Temperaturen interessiert zu sein, sagte Stepien. „Sie wollen am Puls der Zeit bleiben, wohin sich die Dinge entwickeln“, sagte er. LG, Anzu Partners und Lockheed sind frühere Investoren. Das Startup entstand aus der Forschung an der UC San Diego, die im Grunde ein Paradies für Elektrofahrzeuge ist – it zuletzt eingefroren dort im Jahr 1963.
Die Kerntechnologie von South 8, die sie LiGas nennt, basiert auf einem Gas, das am häufigsten als Kältemittel verwendet wird. (Frühe wissenschaftliche Arbeiten veröffentlicht Das Forscherteam des Gründerteams geht davon aus, dass es sich um Difluormethylen handelt, auch bekannt als R-32.) Den unter Druck stehenden Elektrolyten in die Zelle zu bringen, birgt jedoch einige Herausforderungen. Erstens funktioniert der Ansatz nur mit zylindrischen Zellen, wie sie in Teslas, Rivians und Lucids verwendet werden. Heutzutage verwenden die meisten Automobilhersteller prismatische oder Pouch-Zellen. Stepien sagte, dass das Unternehmen erwägen würde, die Technologie in Zukunft auf prismatische Zellen anzuwenden, da diese über einen starren Behälter verfügen, Pouch-Zellen jedoch nicht, sodass sie vom Tisch sind.
Bei zylindrischen Zellen erfordert der unter Druck stehende Elektrolyt von South 8 stärkere Endkappen. Auch die obere Kappe muss angeschweißt werden und erfordert eine Neukonstruktion mit einem Ventil, durch das der Elektrolyt eingespritzt wird.
All das bedeutet unterschiedliche Ausrüstung, was angesichts der Milliarden, die Batteriehersteller in ihre Gigafabriken investiert haben, eine Hürde für die Einführung darstellt. Dennoch hofft Stepien, dass die Technologie von South 8 letztendlich zu Einsparungen führen wird, die zu groß sind, um sie zu ignorieren.
Stepien sagte zum einen, dass die Technologie von South 8 die Produktionszeit verkürzen werde, weil sie den Formationszyklus verkürzen könne, in dem die Batterien zunächst geladen und entladen werden. Der Prozess kann Tage dauern und hilft dabei, eine Schicht auf den Anoden zu bilden, die der Batterie hilft, ihr Potenzial auszuschöpfen. Stepien sagte, South 8 könne diese Zeit um 90 % verkürzen.
„Unser Standardprotokoll betrug hier etwa 100 Stunden für Zellen, die wir für unsere Kunden herstellen. Wir haben Tests durchgeführt und nach 10 Stunden keinen Leistungsunterschied festgestellt“, sagte Stepien. Das Gas in den Zellen ist selbst ein starkes Treibhausgas, das über 600-mal mehr globale Erwärmung verursacht als eine entsprechende Menge Kohlendioxid, so die Studie IPCC. Sollten Milliarden von Zellen mit dem Elektrolyten hergestellt werden, müssen Batterierecycler ihren Prozess um neue Schritte erweitern, um sicherzustellen, dass das Gas nicht in die Atmosphäre gelangt. Recyclingunternehmen haben ähnliche Protokolle für den Umgang mit Klima- und Kühlschrankkompressoren, allerdings in viel kleinerem Maßstab. Wenn South 8 jedoch dabei helfen kann, eine Recyclinglösung zu entwickeln und gleichzeitig die Anzahl der für Elektrofahrzeuge in kalten Klimazonen benötigten Zellen zu reduzieren, könnte ihr Flüssiggas-Elektrolyt ein Nettovorteil für das Klima sein.