Lithium-ion batterij: zo zien de ingrediënten eruit

Uitleg per ingrediënt

In onderstaande potjes zitten de materialen die accuproducenten in hun lithium-ion accu’s verwerken. Wat zijn die materialen eigenlijk en hoe zien ze eruit? We zetten ze hieronder op een rij.

Mangaan-oxide

Mangaan wordt vaak toegevoegd aan gesmolten staal om zuurstof en zwavel te verwijderen. Bovendien vormt mangaan een legering met staal, zodat staal makkelijker te buigen is. Mangaan heeft ook een verstevigde werking op staal en maakt staal beter bestand tegen corrosie. In batterijen wordt mangaan(IV)oxide onder meer gebruikt als kathodemateriaal.

Nikkel

Nikkel komt voor in euromunten, maar ook in roestvrije staalsoorten en in batterijen. Nikkel kan in combinatie met andere materialen spanning opbouwen.

Kobalt

Kobalt is ferromagnetisch en heeft effect op de vorming van een kathode. De hoeveelheid kobalt wordt in de toekomst afgebouwd in accu’s vanwege de hoge kostprijs.

Lithium

Lithium is een bijzonder materiaal. In pure vorm is het een zacht glimmend grijs (zilverkleurig) materiaal dat in aanraking met lucht zeer snel oxideert. Het is het lichtste metaal. Het materiaal is zeer zacht en kan om die reden niet als constructiemateriaal gebruikt worden.

Grafiet

Grafiet is een uitstekende elektrische geleider, maar is het wel een zeer zacht materiaal. Het is een allotrope vorm van het element koolstof. Allotropen kunnen door verschillen in de rangschikking van de atomen onderling sterk verschillen wat betreft hun materiaaleigenchappen. Van het element koolstof bestaan vier allotropen, te weten grafiet, diamant, fullerenen en een amorfe vorm.

Propyleencarbonaat

Propyleencarbonaat kan gezien worden als het ‘water’ in een lithiumbatterijen. De vloeistof ziet eruit als water en wordt gebruikt voor elektrolytoplossingen in een batterij.

Hoe is zo’n lithium-ion accu opgebouwd?

En hoe is de batterij opgebouwd? We nemen als voorbeeld even het 80 kWh accupakket van de EQC, geproduceerd door Accumotive dat voor 100 procent in handen is van Daimler. De batterij heeft een output van 350 Volt en bestaat uit 384 cellen. De batterij is onderverdeeld in twee modules met elk 48 cellen en vier modules met elk 72 cellen. In totaal zes modules en 384 cellen dus.

652 kilogram

We beginnen aan de onderkant met een beschermplaat. Daarboven positioneert Accumotive een behuizing waarin de zes modules worden geplaatst. Bij een crash beschermt de behuizing de accumodules. Bovenop de batterij installeert Accumotive de benodigde elektronica, zoals de connectoren en de ECU-unit. Ter bescherming van die elektronica wordt een beschermplaat geplaatst. Daarbovenop komt nog een behuizing die er een compleet accupakket van maakt. Op die bovenste behuizing worden ook de koelleidingen geplaatst. Uiteindelijk ontstaat er een accupakket met een gewicht van 652 kilogram.

Accuproductie

Het wereldwijde batterijproductienetwerk van Mercedes-Benz wordt in de toekomst stevig uitgebreid. In de toekomst heeft het merk negen fabrieken op zeven locaties op drie continenten. Er komen twee fabrieken in het Duitste Kamenz, één in Saxony (Duitsland), één in Stuttgart-Untertürkheim (Duitsland),  één in Sindelfingen (Duitsland), één in Jawor (Polen), Beijing (China), Tuscaloosa (VS) en Bangkok (Thailand). Door al deze fabrieken blijft de productie flexibel en kan Mercedes-Benz snel schakelen als de vraag hoger is op bepaalde markten.