Die Lithiumbatterietechnologie schreitet weiterhin rasant voran, wobei in den letzten Jahren bedeutende Durchbrüche bei Lithium-Mangandioxid-Batterien (Li-MnO2) erzielt wurden, die zu bemerkenswerten Leistungssteigerungen führten.
Hauptvorteile:
Außergewöhnliche Sicherheit: Li-MnO2-Batterien weisen, ähnlich wie Lithiumeisenphosphat, eine hohe Stabilität als positive Elektrodenmaterialien auf. In Verbindung mit einzigartigen Sicherheitskonstruktionen mit Separatoren und Elektrolyten weisen diese Batterien selbst bei strengen Durchstoßtests eine bemerkenswerte Sicherheit auf und behalten auch nach dem Test eine normale Entladung bei.
Hervorragende Leistung bei niedrigen Temperaturen: Li-MnO2-Batterien funktionieren in einem Temperaturbereich von -30 °C bis +60 °C hervorragend. Professionelle Tests zeigen, dass sich diese Batterien selbst bei -20 °C mit hohen Strömen entladen können und eine Kapazität von über 95 % des Normalzustands erreicht. Im Gegensatz dazu Lithiumeisen
Phosphatbatterien erreichen unter ähnlichen Bedingungen typischerweise nur etwa 60 % der normalen Kapazität bei viel geringeren Entladeströmen.
Deutliche Verlängerung der Zyklenlebensdauer: Bei Li-MnO2-Batterien konnte die Zyklenlebensdauer erheblich verbessert werden. Während frühe Produkte etwa 300–400 Zyklen schafften, haben umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen von Unternehmen wie Toyota und CATL über ein Jahrzehnt hinweg die Zyklenzahl auf 1400–1700 erhöht und damit den Anforderungen der meisten Anwendungen gerecht.
Vorteil der Energiedichte: Li-MnO2-Batterien bieten eine vergleichbare Gewichtsenergiedichte wie Lithium-Eisenphosphat-Batterien, verfügen jedoch über eine etwa 20 % höhere Volumenenergiedichte, was zu einer etwa 20 % kleineren Größe bei Batterien gleicher Kapazität führt.
Lösung von Qualitätsproblemen wie Quellung: Die meisten Li-MnO2-Batterien verwenden Pouch-Zellen, eine in der Unterhaltungselektronik weit verbreitete Art. Mit über 20 Jahren Entwicklungszeit sind die Verfahren zur Herstellung von Pouch-Zellen hoch ausgereift. Kontinuierliche Optimierungen durch große Hersteller in Bereichen wie präziser Elektrodenbeschichtung und strenger Feuchtigkeitskontrolle haben Probleme wie Schwellungen wirksam angegangen. Explosionen oder Brände bei Mobiltelefonbatterien großer Marken sind in den letzten Jahren äußerst selten geworden.
Hauptnachteile:
Ungeeignet für den Langzeitgebrauch über 60 °C: Bei Li-MnO2-Batterien kommt es in Umgebungen, die dauerhaft über 60 °C liegen, wie beispielsweise in tropischen oder Wüstenregionen, zu Leistungseinbußen.
Ungeeignet für Ultra-Langzeitanwendungen: Li-MnO2-Batterien sind möglicherweise nicht für Anwendungen geeignet, die häufige Zyklen über viele Jahre hinweg erfordern, wie z. B. gewerbliche und industrielle Energiespeichersysteme, die Garantien von mehr als 10 Jahren erfordern.
Repräsentative Hersteller von Li-MnO2-Batterien:
Toyota (Japan): Toyota war der erste Hersteller, der die Li-MnO2-Batterietechnologie in Hybridautos wie dem Prius einführte, vor allem aufgrund seiner hohen Sicherheitseigenschaften. Heute genießt der Prius auf dem Gebrauchtwagenmarkt der Vereinigten Staaten einen guten Ruf für Sicherheit und Kraftstoffeffizienz.
Kenergy New Energy Technology Co.,Ltd (China): CATL wurde von Dr. Ke Ceng, einem landesweit anerkannten Experten, gegründet und ist das einzige inländische Unternehmen, das sich auf die Produktion reiner Li-MnO2-Batterien konzentriert. Sie haben bedeutende Durchbrüche in F&E-Bereichen wie hoher Sicherheit, langer Lebensdauer, Kältebeständigkeit und Industrialisierung erzielt.
