Een wonderbatterij, werd hij al genoemd in Duitse media. Er zit dertig jaar fundamenteel onderzoek in en het bedrijf heeft al vijf patenten aangevraagd. De vaste stof- oftewel solid-state-batterij van HPB kan onder meer ingezet worden bij zon- en windparken, om het net in balans te houden, om groene waterstof te produceren, om energie op te slaan voor bedrijven, woningen, gebouwen of hele wijken of in laadpalen voor elektrische voertuigen. Elke batterijmodule kan 1,28 kilowattuur opslaan. Doordat modules aan elkaar gekoppeld kunnen worden, kan de capaciteit van de batterij net zo groot worden als nodig. Als batterij in elektrische auto’s en trucks verlaagt de HPB het brandgevaar en verhoogt hij de actieradius in de winter. Het enige waar hij niet in past, is consumentenelektronica.
Veroudering stoppen
In principe kan de batterij de traditionele lithium-ion-batterij vervangen. Wat er zo speciaal aan is? “Onze aanpak is totaal anders. Onze oorspronkelijke aanpak was om te zoeken naar de oorzaken waardoor batterijen verouderen en die veroudering weg te nemen. Het resultaat van de zoektocht naar zo’n batterij met lange levensduur was onze solid-state-batterij”, zegt CEO en medeoprichter Sebastian Heinz van HPB Technology.
Nieuwe elektrolyt
De grootste revolutionaire verandering zit in de nieuwe elektrolyt die is uitgevonden door professor Günther Hambitzer en die wordt gebruikt door HPB. Een batterij bestaat simpel gezegd uit een minpool (kathode) en een pluspool (anode). De elektrolyt verbindt die twee polen en zorgt ervoor dat er elektriciteit kan stromen. In conventionele lithium-ion-batterijen is deze elektrolyt vloeibaar.
Door een aantal chemische reacties vormt zich tijdens het laden en ontladen een deklaag, voornamelijk op de anode. Als deze laag groter wordt, neemt de interne weerstand van de batterij toe, neemt de capaciteit af en neemt het risico van ontbranding toe. HPB heeft een elektrolyt uitgevonden die in twee fasen in de batterijcel wordt geproduceerd. Een poeder dat eerst wordt toegevoegd, verandert door een chemische reactie in een vaste elektrolyt zodra de ontbrekende ingrediënten aan het einde van het fabricageproces als vloeistof in de cel worden gebracht. Dit vermindert slijtage en vertienvoudigt het aantal laadcycli. Het maakt ook massaproductie van batterijen mogelijk in vergelijkbare fabrieken die momenteel conventionele lithium-ion-batterijen maken.
Minder batterijen nodig
Door deze elektrolyt veroudert de batterij minder snel en gaat hij dus langer meer. Meer dan 12.500 laadcycli. Dat maakt hem goedkoper dan een lithium-ion-batterij. Door de weerstand binnen de batterij te verlagen neemt ook het brandgevaar af, blijkt uit testen. Door dit soort batterijen toe te passen zijn minder batterijen met minder capaciteit nodig om hetzelfde vermogen te leveren. Daardoor zijn minder batterijen nodig voor de energietransitie en dus minder metalen en materialen om ze te maken. Heinz noemt dat de paradox van de HPB. “Door betere batterijen te maken die langer meegaan verminder je de vraag naar batterijcapaciteit. En hoe minder batterijen je nodig hebt, hoe duurzamer dat is”, zegt hij.
Lithium uit de Rijn
De HPB-batterij gebruikt geen metalen als kobalt, maar heeft wel lithium nodig. Het winnen van dat metaal zorgt overal ter wereld voor forse milieuvervuiling. HPB zou ook lithium kunnen gebruiken, dat onder andere kan worden gefilterd uit water uit geothermische bronnen in het Rijngebied. Een onderzoeksproject daarvoor is al aan de gang. “Lithium is geen schaars goed. Het kan ook worden gewonnen uit water dat wordt opgepompt uit boorgaten in de Rijnstreek,” zegt Heinz. HPB Technology wil dat de grondstoffen voor zijn batterijen uit zo milieuvriendelijk mogelijke bronnen komen.
Serieproductie
HPB bereidt momenteel de serieproductie van de batterij voor. Dat gaat volgens Heinz twee jaar duren. “We verwachten de batterijen dus in 2026 of in 2027 te kunnen gaan leveren”, zegt hij. Het bedrijf gaat die niet zelf produceren, maar laat ze in licentie maken door andere fabrieken. Autofabrikanten kunnen ook alleen de solid-state-elektrolyt gebruiken voor hun eigen batterijen. De HPB-elektrolyt heeft dan nog een voordeel: de batterij werkt nog steeds uitstekend bij lage temperaturen in de winter, zoals tests bij min 40 graden Celsius hebben aangetoond. Dat terwijl de prestaties van conventionele lithium-ion-batterijen aanzienlijk afnemen bij lage temperaturen en de actieradius van elektrische voertuigen bijna wordt gehalveerd bij 0 graden Celsius.
Lees ook:
Changemaker Impact Diner
Word partner van hét duurzaamheidsnetwerk. Bekijk hier de mogelijkheden.
schrijf je in voor de nieuwsbrief
Wil jij iedere ochtend rond 7 uur het laatste nieuws over duurzaamheid ontvangen? Dat kan!
Schrijf je nu in
