Varta präsentiert neue Generation A5

Bereit für mehr Power

25. November 2022, 10:00 Uhr | Engelbert Hopf
Varta
In der aktuell fünften auf den Markt gebrachten Generation bieten die CoinPower-A-Zellen gegenüber der vierten Generation eine um 15 Prozent höhere Energiedichte.
© Varta

Varta bringt die auf der NMC-Technologie basierende A-Version der Coin-Power-Zellen in der nun fünften Generation auf den Markt. Sie bietet gegenüber der Vorgängerserie eine um bis zu 15 Prozent höhere Energiedichte. Produziert werden die Zellen in Deutschland mit 100 Prozent erneuerbarer Energie.

Heute und auch in naher Zukunft bestimmt die Lithium-Ionen-Technologie den Markt für wiederaufladbare mobile Applikationen. Varta hat bereits vor Jahren damit begonnen, an dieser Technologie zu forschen und zu entwickeln. Herausgekommen sind dabei Knopfzellenbatterien mit moderner Lithium-Ionen-Technologie, die dank des innovativen Folienverschlusses und der besseren Ausnutzung des Zellinnenvolumens höchste Energiedichte auf kleinstem Raum bieten.

In ihrer Gesamtheit besteht die von Varta entwickelte Akku-Serie heute aus den verschiedensten Standard-Formfaktoren sowie kundenspezifischen Batteriedesigns in verschiedenen Assemblierungen. Damit lassen sich die Anforderungen der Geräteentwickler und ihrer zukünftigen Anwendungen, die letztlich immer kleiner, leichter, intelligenter und damit auch leistungsfähiger werden müssen, auch in Zukunft erfüllen.

Aktuell bringt das Unternehmen nun die CoinPower A-Version, welche auf der NMC-Technologie (Nickel-Mangan-Cobalt-Kathode) basiert, in der mittlerweile fünften Generation auf den Markt, technologisch umfangreich weiterentwickelt und verbessert. So ist es gelungen, durch den Einsatz von mehr Aktivmasse die Energiedichte und damit auch die Kapazität bei gleichgebliebenem, kleinem Formfaktor zu erhöhen. Konkret waren Energiedichtenerhöhungen von bis zu 15 Prozent im Vergleich zur Vorgängerversion CoinPower A4 möglich.

»Die kleinen wiederaufladbaren Knopfzellen der A-Version eignen sich aufgrund ihrer Eigenschaften für True Wireless Stereo Headsets, und die neuste Version insbesondere auch für leistungsstarke Gaming-Kopfhörer, welche in diesem Bereich noch relativ neu sind«, erklärt Michael Berger, General Manager Lithium-Ion Cells bei Varta. Darüber hinaus finden die CoinPower-Zellen auch Anwendung in Wearables aus dem Sport- und Medizinbereich. Das sind Applikationen wie Fitness Tracker oder smarte kabellose Diagnosegeräte.

Bei Wearables scheint es keine Grenzen für den Nutzerwunsch nach immer leichteren und schlankeren Geräten zu geben. Bislang nimmt die Batterie bis zu 80 Prozent des gesamten Gerätevolumens ein. Zu großen Teilen bestimmt sie somit auch das Design, die Größe und die Nutzungsdauer eines Gerätes. Gestaltung und Leistungsfähigkeit der Energiequelle beeinflussen das gesamte Produkt.

Vartas neues Knopfzellenprodukt soll den Ingenieuren auf Herstellerseite die Möglichkeit und Freiheit geben, ihre Produkte weiter zu optimieren oder gar ganz neu zu entwickeln. Entscheidende Faktoren sind dabei vor allem Schnellladefähigkeit und hohe Belastbarkeit sowie eine kompakte und robuste Konstruktion, gepaart mit extremer Leistungsfähigkeit und Sicherheit. Mit der neuen CoinPower-A5-Generation will Varta hier neues Innovationspotenzial freisetzen – sowohl für effiziente Synergien in der eigenen Forschung und Entwicklung als natürlich auch bei den Kunden.

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Produziert werden die CoinPower-Zellen in Deutschland auf hochautomatisierten Produktionslinien mit 100 Prozent erneuerbarer Energie.
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Unter den Lithium-Ionen-Akkumulatoren sind diverse geometrische Formen möglich. Pouch-Zellen haben allerdings verschiedene Nachteile. Ein Gehäuse im Pouch-Stil ist nicht robust und anfällig gegenüber vorzeitigem Ausfall, wenn es zu Erschütterungen und Vibrationen kommt. Dies ist bei Wearables, die oft bei Sport- oder Fitnessaktivitäten zum Einsatz kommen, hinderlich. Pouch-Zellen zeigen neben der mechanischen Empfindlichkeit eine geringere Energiedichte. Auch sind keine hohen Entladeströme möglich.

Wiederaufladbare Lithium-Ionen-Knopfzellen hingegen kombinieren die mechanische Widerstandsfähigkeit von Knopfzellen mit moderner Lithium-Technologie. Ihr Zellendesign sichert eine hohe Energiedichte. Durch die gewickelte Elektrode in den Knopfzellen bestechen sie mit einer sehr guten Zyklenleistung, welche die Entwicklung von Applikationen mit längerer Lebensdauer ermöglicht. Wiederaufladbare Lithium-Ionen-Knopfzellen stellen somit auch die nachhaltigere Energiequelle dar. Darüber hinaus liefern sie zuverlässig Leistung in kleinem Formfaktor und haben sehr gute Entladeeigenschaften.

Varta produziert seine wiederaufladbaren CoinPower-Zellen auf hochautomatisierten Produktionslinien in Deutschland mit 100 Prozent erneuerbarer Energie. Sein Nachhaltigkeitsteam arbeitet dabei entlang einer ganzheitlich definierten Nachhaltigkeitsstrategie, die in sechs Verantwortungsbereichen ausgestaltet ist. Als Orientierung dienen dabei fünf der 17 Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen.
Konkret handelt es sich hierbei um: Maßnahmen zum Klimaschutz; nachhaltige/r Konsum und Produktion; Industrie, Innovation and Infrastruktur; menschenwürdige Arbeit und Wirtschaftswachstum; bezahlbare und saubere Energie. Daneben setzt das Unternehmen aber auch auf die Weiterentwicklung seiner selbst definierten Nachhaltigkeitsbestrebungen. So ist es etwa über die Jahre gelungen, den Anteil des Stroms der Produktionsstätten weltweit, der aus erneuerbaren Energiequellen stammt, auf aktuell 92 Prozent zu steigern.

Varta hat bereits vor mehreren Jahren dank des umfangreichen vorhandenen technologischen Wissens eine starke Vision für Lithium-Ionen-Technologie entwickelt. So bietet die Lithium-Ionen-Chemie für wiederaufladbare Batterien ein besseres Verhältnis von Energiekapazität zu Volumen sowie von Energiekapazität zu Gewicht als jede andere Batteriechemie in der Massenproduktion. Deshalb enthalten alle tragbaren Produkte mit hohen Anforderungen an eine kleine Bauweise und ein geringes Gewicht Lithium-Ionen-Akkus.

Aus der Forschung und Entwicklung der Ingenieure, Techniker und Chemiker bei Varta ging schließlich die CoinPower-Technologie hervor: Knopfzellen mit der höchsten Energiedichten auf kleinstem Raum. Was vor rund zwölf Jahren als Vision begann, ist heute Realität: CoinPower-Zellen werden heute in Geräten wie den True Wireless Stereo (TWS) Earbuds der größten internationalen Hersteller eingesetzt. CoinPower-Zellen haben entscheidend zur Entwicklung der TWS-Geräte, die heute nicht mehr wegzudenken sind, beigetragen.

Ein Gehäuse aus Edelstahl verleiht den Zellen eine hohe mechanische Stabilität – sowohl bei der Montage im Endprodukt als auch bei der Verwendung des Produkts durch den Kunden. Im Inneren der Zelle sind Anode, Kathode und Separator zu einer Spule gewickelt. Die Kontaktierung der Elektroden mit dem Gehäuse erfolgt durch ein spezielles Schweißverfahren an Deckel und Becher. Durch das Design des Gehäuses in Verbindung mit seinem patentierten Dichtungsdesign ist für eine effiziente Nutzung des Volumens innerhalb der Zelle gesorgt.

Ebenfalls durch die Konstruktion der Zelle bedingt, weisen die Zellen der CoinPower-Serie kein Swelling über die gesamte Lebensdauer der Batterie auf. Ein weiterer wichtiger Aspekt für die Gesamtlebensdauer der End-Applikation ist die Zyklenfestigkeit der Batterie. Sie definiert die verbleibende verfügbare Kapazität nach mehreren hundert vollständigen Ladungen und Entladungen. Im Fall der aktuellen CoinPower-Serie wird die verbleibende Kapazität der Zellen nach 500 Vollzyklen (0,5C/0,5C) mit mehr als 80 Prozent spezifiziert.

In Verbindung mit der Zyklenfestigkeit ist die Energiedichte entscheidend für die Auswahl einer Energieversorgung. Die Energiedichte (Wh/l) definiert das Verhältnis der verfügbaren Energie (Wh) der Zelle zu ihrem Zellvolumen. Je höher die Energiedichte bei gleichen Abmessungen der Zelle, desto länger wird die Nutzungsdauer bis zur nächsten benötigten Ladung. Diese beiden Faktoren, eine hohe Energiedichte und eine hohe Zyklenfestigkeit, sind wichtige Eigenschaften für neue mobile Anwendungen.


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