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Ein besserer Akku für Laptops
Boston-Power sagt, dass es kurz vor dem Eintritt in den Markt für tragbare Stromversorgung steht, mit einem Notebook-Akku ist das Unternehmen sicherer, hält länger und kann schneller aufgeladen werden. Das Startup aus Westborough, MA, gab kürzlich bekannt, dass es die Produktion seiner Hochleistungsbatterie namens Sonata mehr als verdreifacht hat, nachdem es in einer dritten Finanzierungsrunde 45 Millionen US-Dollar erhalten hatte. Der Schritt versetzt das Unternehmen in die Lage, seine Lithium-Ionen-Batterie der nächsten Generation innerhalb von Monaten in Serie zu produzieren und zu vermarkten.
Durchhaltevermögen: Diese Batteriezellen sind in der Lage, in 30 Minuten bis zu 80 Prozent ihrer Kapazität wieder aufzuladen, und sie behalten auch nach drei Jahren 80 Prozent ihrer Kraft. Das untere Bild zeigt die Wärmeabgabe zweier Akkus mit gleicher Energie im direkten Vergleich: links eine Batterie eines aktuellen Marktführers, rechts die Sonata-Batterie von Boston-Power. Die grünen Farben stehen für kühlere Temperaturen. Hohe Temperaturen können zu einer explosiven Fehlfunktion der Batterie führen. (Der schwarz umrandete hellfarbige Bereich stellt die Batterien dar. Der restliche Bereich zeigt die vom Laptop abgegebene Wärme.)
In einer Beziehung mit GP-Batterien , einem der größten Batteriehersteller Asiens, haben wir nun unser zweites Werk im Großraum China in Betrieb genommen, sagt Christina Lampe-Onnerud, Gründerin und CEO des Unternehmens. In 2002, Technologieüberprüfung nannte Lampe-Onnerud eine ihrer Top-Innovatoren unter 35 Jahren für ihre Bemühungen, leistungsfähigere Lithium-Ionen-Batterien mit weniger flüchtigen Substanzen zu entwickeln. Basierend auf diesen Recherchen gründete sie 2005 Boston-Power. Nachdem sie nun insgesamt 68 Millionen US-Dollar gesammelt hat, sagt sie, dass ihr Unternehmen bis Ende 2008 eine Million Batteriezellen pro Monat herstellen kann.
Oak Investment Partners mit Sitz in Westport, CT, hat diese jüngste Kapitalspritze bereitgestellt, die auf früheren Investitionen von Venrock Associates, Granite Global Ventures und Gabriel Venture Partners aufbaut.
Obwohl die Sonata keine größere Energiekapazität pro Nutzung bieten wird – mit einer Laufzeit von vier Stunden wird ihre Leistung durchschnittlich für den Markt sein – hofft das Unternehmen, dass die dreijährige Lebensdauer der Batterie, innovative Sicherheitsvorkehrungen und die Fähigkeit zum schnellen Aufladen dies sein werden helfen, auf dem Batteriemarkt Fuß zu fassen. Im Gegensatz zu bestehenden Notebook-Akkus, die eine Stunde brauchen, um auf 80 Prozent ihrer Kapazität aufgeladen zu werden, erreicht die Sonata laut Boston-Power das gleiche Niveau in nur 30 Minuten. Und während aktuelle Akkus sehr schnell degradieren und binnen Monaten dauerhaft bis zu 50 Prozent ihrer Kapazität verlieren, behält die Sonata bis zu 80 Prozent ihrer Kapazität über drei Jahre. Da der typische Laptop-Akku dazu neigt, sehr schnell abzubauen, wird der Sonata auf lange Sicht eine größere Kapazität pro Nutzung haben.
Damit die Zelle ihre Kapazität über die gesamte Lebensdauer beibehält, hielt Boston-Power es für notwendig, das aktuelle Lithium-Ionen-Design zu ändern. Das Unternehmen identifizierte eine Kombination aus neuen chemischen Mischungen und Elektrodenzusammensetzungen und schuf eine neue Form – all dies ermöglicht eine konstante Leistung über die Lebensdauer der Zelle. Die unterschiedliche Form ermöglichte es dem Unternehmen, das Volumen der Zelle zu erhöhen und den Platz innerhalb eines Batteriepacks effizienter zu nutzen, wodurch es ein Energiespeicherniveau erreicht, das mit aktuellen herkömmlichen Batterien konkurrenzfähig ist.
In der Vergangenheit war es sehr schwierig, Lithium-Ionen-Zellen größer zu machen, da eine größere Energiedichte das Potenzial für größere katastrophale Fehlfunktionen birgt. Herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien verwenden Kobaltoxide, aber die Substanz war in den letzten Jahren mitverantwortlich für einige der dramatischeren Laptop-Explosionen. Anstatt Kobalt zu verwenden, das ebenfalls schnell abbaut, hat das Unternehmen Mangan eingebaut. Boston-Power ist nicht das einzige Unternehmen, das Mangan verwendet; andere Unternehmen, wie z Kompakte Leistung , versuchen auch seine Stabilität zu nutzen. Boston-Power baut das Element in eine überdurchschnittlich große Zelle ein.
Das Unternehmen hat die Batterie auch sicherer gemacht, indem es mehrere herkömmliche Sicherheitsmaßnahmen getrennt und neue erfunden hat. Bei bestehenden Notebook-Akkus sind Stromunterbrecher und Thermosicherung übereinander im Zellendeckel untergebracht. Durch die Trennung dieser Elemente hat das Unternehmen jedoch eine zusätzliche Redundanzebene in das System eingebaut. Diese Elemente sind in der Lage, den Stromfluss zu kontrollieren und zu unterbrechen, sollte die Batterie beginnen, sich zu überladen. Das Unternehmen hat auch ein neues Belüftungssystem entwickelt, um den Druck und die Hitze zu mindern, bevor sie sich auf katastrophale Niveaus aufbauen. Mit Aluminium im Kanister anstelle von Kohlenstoffstahl oder Nickel, wie es üblich ist, erweicht die Hülle der Sonate bei hohen Temperaturen viel früher und zerstört sich dann mit einem Zischen von selbst. Dauerhaftere Elemente wie Kohlenstoffstahl, der bei noch höheren Temperaturen schmilzt als Aluminium, verschlimmern Explosionen, indem sie einen außergewöhnlichen Druck und eine außerordentliche Hitze im Inneren der Zelle bis zur Bruchgrenze aufbauen lassen. (Aus diesem Grund geben herkömmliche Laptops beim Brennen laute Knackgeräusche von sich.)
In der Batterietechnologie werden mit unterschiedlichen Chemikalien große Fortschritte erzielt, sagt Robert Kanode, Präsident und CEO von Wertigkeitstechnologie , ein Startup aus Austin, Texas, das Phosphat-Lithium-Ionen-Batterien herstellt. Sein Unternehmen ist ein Konkurrent von Boston-Power, aber Kanode fügt hinzu: Wir wissen, dass wir nicht allein stehen werden: Dies wird ein riesiger Markt mit vielen tragfähigen Akteuren sein.
Lampe-Onnerud sagt, dass Boston-Power in Gesprächen mit den meisten der weltweit führenden Notebook-Hersteller ist, darunter Hewlett-Packard, das in den letzten zwei Jahren eng mit dem Unternehmen zusammengearbeitet hat, um es bei der Entwicklung von Akkupacks zu unterstützen, die in das Unternehmen eingesetzt werden können vorhandene Notebooks.
Die Sonata eröffnet Notebook-Herstellern ein völlig neues Geschäftsmodell, das es in der Vergangenheit nicht gab, sagt Ifty Ahmed, General Partner bei Oak Investment Partners, der an dem Deal mitgewirkt hat. Obwohl Notebookhersteller derzeit eine dreijährige Garantie für einen Computer anbieten können, können sie das gleiche Angebot für einen Akku machen, eine Komponente, die etwa 10 Prozent des Gesamtwerts eines Laptops kosten kann. Der Markt für Garantien sei äußerst profitabel, sagt Ahmed. Wer also drei Jahre Garantie auf den Akku verkaufen kann, hat eine sehr spannende Idee.
Boston-Power sagt, dass es sich auf die Kommerzialisierung des Sonata konzentriert, glaubt aber auch, dass seine patentierten Sicherheitsmerkmale irgendwann in Lithium-Ionen-Batterien für kleinere Unterhaltungselektronikgeräte sowie für Hybrid-Elektrofahrzeuge verwendet werden könnten.