Flash Battery forscht an neuen Technologien für die Lithium-Batterien der Zukunft
15 Dezember 2025
Innovation und Forschung sind wichtige strategische Hebel im Bereich der industriellen Elektrifizierung, die die Entwicklung des Marktes entscheidend mitbestimmen. 2012 aus einer innovativen Idee und der Elektronik-Leidenschaft zweier Freunde entstanden, ist Flash Battery in wenigen Jahren zu einem der führenden europäischen Anbieter von Lithium-Batterien für Industriemaschinen und -fahrzeuge aufgestiegen. Ein Erfolg, der in der Fähigkeit des Unternehmens begründet liegt, maßgeschneiderte Elektrifizierungsprojekte mit einer firmeneigenen Technologie der Spitzenklasse, zu realisieren. Dies ist nicht zuletzt einer Forschungs- und Entwicklungsabteilung zu verdanken, die tagtäglich neue Lösungen testet.
Wir setzen seit jeher auf die LFP-Chemie (Lithium-Eisenphosphat), die sich durch ihre naturgemäß hohe Sicherheit und Stabilität am Industriemaschinen-Markt auszeichnet und dank einer brandneuen Zellengeneration mit einer höheren Energiedichte von bis zu 190 Wh/kg aufwartet. Für uns jedoch kein Grund, die Hände in den Schoß zu legen! In unserer F&E-Abteilung testen wir jeden Tag neue chemische Zusammensetzungen und Materialien, um den Herstellern immer leistungsfähigere Lithium-Batterien bereitzustellen, die in der Lage sind, den speziellen Anforderungen verschiedenster industrieller Anwendungen gerecht zu werden.
Die LFP-Technologie bleibt dank ihrer Sicherheit und thermischen Stabilität unsere erste Wahl für industrielle Anwendungen
Als Hersteller kundenspezifischer Lithium-Batterien wissen wir genau, dass jeder Industriezweig ganz besondere Anforderungen mit sich bringt – ob eine hohe Anzahl an Tageszyklen, der Betrieb unter extremen klimatischen Bedingungen oder herausfordernde Gewichts- und Platzbeschränkungen.
Um den konkreten Erfordernissen jeder Anwendung optimal gerecht zu werden, setzen wir neben unserer wichtigsten Technologie, der LFP-Chemie, auch auf andere Technologien, die in bestimmten Anwendungsnischen konkrete Vorteile in Sachen Performance, Zyklenzahl oder Energiedichte mit sich bringen können und auf diese Weise die Leistung der Fahrzeuge verbessern.
Vergleichsübersicht von LFP, LTO und NMC, die Unterschiede bei Sicherheit, Langlebigkeit, spezifischer Leistung, Kosten und Energiedichte aufzeigt
LTO-Technologie: endlose Zyklen und hohe Leistung für Heavy-Duty-Anwendungen
Symbol der LTO-Technologie, die Flash Battery für Anwendungen mit hoher Zyklenzahl und Leistung einsetzt
Die LTO-Technologie (Lithium-Titanat) ist für Anwendungen, die eine hohe Leistung und lange Lebensdauer erfordern, ein echter Gamechanger. Lithium-Batterien mit LTO-Technologie zeichnen sich durch ihre höhere spezifische Leistung und C-Rate aus, die sich in einer Leistungssteigerung bei gleicher Kapazität und einer deutlich höheren Lade- und Entladegeschwindigkeit niederschlagen.
Die eigentliche Revolution der LTO-Technologie liegt jedoch in ihrer unfassbar langen Lebensdauer von bis zu 20.000 Zyklen. Die Tragweite dieser Zahl wird deutlich, wenn man bedenkt, dass Lithium-Batterien mit LTO-Chemie für Anwendungen wie Elektrofahrzeuge, die im Durchschnitt maximal einmal täglich geladen werden, sogar überdimensioniert wären, da die Nutzungsdauer der Batterie jene des Fahrzeugs bei weitem übersteigen würde.
Ein weiterer wichtiger Vorteil der LTO-Chemie ist ihreTemperaturtoleranz: LTO-Zellen können in einem größeren Temperaturbereich als andere Technologien korrekt betrieben werden und sind damit ideal für kritische Umgebungen. Hinzu kommt ein extrem hohes Maß an Sicherheit, wie die Missbrauchstests in folgendem Video zeigen:
Nichtsdestotrotz sind mit der LTO-Technologie auch einige Nachteile verbunden, die ihre Anwendungsmöglichkeiten einschränken. Im Vergleich zur LFP-Chemie besitzt sie beispielsweise eine deutlich niedrigere Energiedichte und erreicht bei gleichem Volumen und Gewicht nur etwa die halbe Kapazität. Darüber hinaus gilt es bei der wirtschaftlichen Bewertung eines Elektrifizierungsprojekts mit dieser Technologie die hohen Kosten zu berücksichtigen.
Flash Battery greift aktuell nur für spezielle zyklische Anwendungen auf die LTO-Chemie zurück, wie beispielsweise LGVs in der automatisierten Logistik, die eine hohe Anzahl von Tageszyklen erfordern und von den besonderen Eigenschaften dieser Technologie maximal profitieren.
Zu den weiteren Branchen, die in Zukunft interessant sein könnten, gehören die Schifffahrt mit speziellem Augenmerk auf Kurzstreckenfähren sowie Hybridsysteme, bei denen Verbrennungsmotor und Batterie kombiniert werden. Batterien in Hybridsystemen sollen entweder Leistungsspitzen abdecken oder die vorübergehende Abschaltung des Verbrennungsmotors ermöglichen. Bei Stromerzeugern mit Verbrennungsmotor und Batterie kann das System den Motor starten, um Strom zu erzeugen und eine Teilladung der Batterie vorzunehmen, und anschließend wieder abschalten, um in den reinen Batteriebetrieb zu schalten. Mehrere Tageszyklen sind auf diese Weise problemlos möglich.
Anwendungen wie Bergbaufahrzeuge oder Erdbewegungsmaschinen mit sehr intensiven Tageszyklen und Dauerschichten stehen ebenfalls im Fokus. Um einen kontinuierlichen Betrieb zu gewährleisten, sind ultraschnelles Laden oder sogar ein Batteriewechsel oft die Mittel der Wahl.
Den größten Vorteil aus dieser Technologie ziehen somit Nischenanwendungen in Form von Hybridsystemen oder speziellen Einsatzgebieten, die durch intensive Betriebsbedingungen mit hohem Arbeitstempo ohne besondere Anforderungen an die Autonomie gekennzeichnet sind.
NMC-Technologie: hohe Energiedichte für Anwendungen mit Gewichts- und Platzbeschränkungen
Symbol der NMC-Technologie, die nur dann zum Einsatz kommt, wenn die Energiedichte ein wesentliches Anforderungskriterium ist
NMC (Nickel-Mangan-Kobalt) ist eine Technologie, die wir strategisch nie verfolgt haben, da sie deutlich weniger stabil und sicher als die LFP-Chemie und somit für Industriemaschinen und -fahrzeuge weniger geeignet ist.
Aufgrund ihrer hohen Energiedichte setzen wir sie ausschließlich für Anwendungen mit erheblichen Gewichts- und Platzbeschränkungen ein, bei denen dieser Faktor eine entscheidende Rolle spielt. Mit 240 Wh/kg weist die NMC-Chemie eine in der Tat sehr hohe spezifische Energie auf und ist somit in der Lage, große Energiemengen bei kleinem Volumen und geringem Gewicht zu speichern.
In der Theorie würden alle Maschinen und Fahrzeuge mit erheblichem Autonomiebedarf von der höheren Energiedichte der NMC-Chemie profitieren. Durch häufigere Sicherheitsprobleme, hohe Kosten und den Einsatz von Kobalt – ein Material mit hoher Umweltbelastung – wird die Verwendung jedoch nur bei absoluter Notwendigkeit empfohlen. Technologie der ersten Wahl ist und bleibt die LFP-Chemie, die in den letzten Generationen mit einer deutlich höheren Energiedichte von bis zu 190 Wh/kg aufhorchen ließ.
Wir bei Flash Battery nutzen die NMC-Technologie daher nur, wenn auf bestimmte Eigenschaften nicht verzichtet werden kann, und ausschließlich mit eingeschränkter Kapazität. Während die Kapazität der einzelnen Zellen bei LFP-Batterien bis zu 600 Ah erreicht, ziehen wir es bei Anwendungen mit NMC-Chemie vor, das Sicherheitsrisiko durch die Verwendung kleinerer Zellen zu minimieren. Um die Sicherheit einer NMC-Batterie zu gewährleisten, müssen zudem externe Sicherheitslösungen integriert werden, die das im Vergleich zu einer LFP-Batterie komplexere und teurere System sicherer und stabiler machen.
In der Industrie gilt die NMC-Chemie nicht zuletzt wegen der begrenzten Zyklenzahl als nicht besonders empfehlenswert. Eine Batterie mit NMC-Chemie ermöglicht im Durchschnitt 2000 Ladezyklen: In Anbetracht der Tatsache, dass viele Industriemaschinen einen Ladezyklus pro Tag absolvieren, würde sich die Lebensdauer auf etwa 5 bis 6 Jahre belaufen – zu wenig für die meisten Industrieanwendungen, die langfristige Investitionen erfordern.
In unserer Forschungs- und Entwicklungsabteilung steht die Innovation niemals still. Wir arbeiten nicht nur tagtäglich daran, die chemischen Zusammensetzungen unserer bestehenden Lithium-Batterien zu verbessern, sondern beobachten und testen auch laufend neue Technologien, die die Zukunft der industriellen Elektrifizierung entscheidend verändern könnten.
Nicht alle aktuell am Markt verfügbaren Technologien sind für den zuverlässigen und sicheren industriellen Einsatz bereit, doch einige von ihnen eröffnen mehr als interessante Möglichkeiten. Aus diesem Grund haben wir eine Reihe von Tests an neuen aufstrebenden Technologien, darunter Natrium-, Halbfestkörper- und LMFP-Batterien, gestartet, um deren tatsächliche Performance zu bewerten und zu ergründen, ob, wie und wann sie in unsere maßgeschneiderten Batterielösungen integriert werden können.
Natriumbatterien: Nachhaltigkeit und Sicherheit an erster Stelle
Symbol der neuen Natrium-Technologie, die aktuell in unseren Laboren getestet wird
Dem Anschein nach stellen Natriumbatterien durch die hohe Verfügbarkeit von Natrium in der Natur, die Nachhaltigkeit der verwendeten Materialien und das hohe Sicherheitspotenzial eine vielversprechende Alternative für die Zukunft dar. Unser F&E-Team führt daher eine Reihe eingehender Tests durch, um deren Performance in realen Betriebsumgebungen zu bewerten.
Zu den wesentlichen Vorteilen von Natriumbatterien zählen der Verzicht auf Kobalt, die gute thermische Toleranz und die geringen Kosten. Durch die bis dato noch niedrige Energiedichte sind sie bei Industriemaschinen und -fahrzeugen jedoch nur beschränkt einsatzfähig und somit für stationäre Anwendungen wie Energiespeichersysteme besser geeignet.
Zu den herausfordernsten technischen Problemen gehört die starke Spannungsschwankung zwischen Lade- und Entladezustand. Fahrzeuge oder Systeme, die diese Batterien nutzen, müssen mit starken Spannungsunterschieden zurecht kommen: Dies geht bei nahezu vollständig entladener Batterie mit einem Leistungsverlust einher oder erfordert eine überdimensionierte Elektronik, um die volle Leistung über den gesamten Betriebsbereich sicherzustellen.
Das Problem der Spannungsschwankung liegt in der Technologie selbst begründet: Wenn sich die Spannung halbiert, muss der Betrieb mit doppelter Stromstärke erfolgen, um dieselbe Leistung zu erzielen.
Halbfestkörper-Batterien: höhere Sicherheit und Leistung
Symbol der Halbfestkörper-Zellen, einer technischen Entwicklung, die aktuell in der F&E-Abteilung getestet wird
Auch wenn die Markteinführung der sehnlichst erwarteten Festkörperbatterien noch in weiter Ferne scheint, stellen Halbfestkörper-Batterien, sowohl mit LFP- als auch NMC-Chemie, eine vielversprechende technologische Entwicklung dar. Bei diesem Zelltyp wird der flüssige Elektrolyt teilweise durch eine feste oder gelförmige Elektrolytstruktur ersetzt, die die Brandgefahr deutlich verringert und somit für maximale Sicherheit sorgt.
Die Forschungs- und Entwicklungsabteilung von Flash Battery testet diese neue Technologie schon seit längerer Zeit, da sie die Batteriesicherheit noch weiter erhöhen könnte, auch wenn der endgültige Beweis dafür noch aussteht.
Derzeit soll anhand spezieller Tests das Verhalten der Halbfestkörper-Zellen unter realen Betriebsbedingungen bewertet und geprüft werden, ob industrielle Anwendungen auch in der Praxis von den theoretischen Vorteilen profitieren können.
LMFP-Technologie: die geballte Sicherheit der LFP-Chemie gepaart mit höherer Energiedichte
Symbol der LMFP-Technologie, einer aktuell getesteten Weiterentwicklung der LFP-Chemie, um die Energiedichte bei gleichzeitiger Beibehaltung hoher Sicherheitsstandards zu erhöhen
Die LMFP-Technologie (Lithium-Mangan-Eisenphosphat) stellt eine bahnbrechende Weiterentwicklung der LFP-Chemie dar.
Das Eisenphosphat wird teilweise durch Mangan ersetzt, das die Zellspannung und folglich auch die Energiedichte um bis zu 20 % im Vergleich zu LFP-Batterien erhöhen kann, während Sicherheit und Lebensdauer nahezu unverändert bleiben.
Jüngste Studien im Bereich der LMFP-Technologie sind vielversprechend: LMFP-Zellen könnten die Lücke zwischen LFP- und NMC-Chemie schließen und gleichzeitig ein Höchstmaß an Leistung und Sicherheit bieten. Im Rahmen unserer aktuellen Testreihe soll deren Eignung für die Industrie geprüft und ermittelt werden, ob diese Entwicklung tatsächlich zu einer signifikanten Leistungsverbesserung der Lithium-Batterien führt, ohne Kompromisse bei Sicherheit und Lebensdauer einzugehen.
Sollten die Testergebnisse den Erwartungen entsprechen, könnten wir schon bald eine Technologie in Händen halten, die die strukturellen Vorteile der LFP-Chemie mit einer höheren Energiedichte vereint. Branchen, die auch heute noch diverse Kompromisse erfordern, würden sich dadurch völlig neue Elektrifizierungschancen bieten.
LMFP- und LFP-Spannungskurve: Die höhere Spannung der LMFP-Chemie zeigt die potenzielle Steigerung der Energiedichte auf [1]
Wie wir gesehen haben, beschränkt sich die Forschung und Entwicklung bei Flash Battery nicht auf die Implementierung bestehender Technologien, sondern verfolgt eine wegweisende Vision der industriellen Elektrifizierung. Von der LFP-, LTO- und NMC-Chemie, die abhängig von den Erfordernissen der einzelnen Anwendungen bereits in unseren Lithium-Batterien zum Einsatz kommen, bis zur Erforschung neuer Technologien wie der LMFP-, Natrium- und Halbfestkörper-Batterie, jede Entwicklung liefert zielgerichtete Antworten auf die immer vielfältigeren Anforderungen der Industriebranche.
Die Forschungs- und Entwicklungsabteilung von Flash Battery, die anhand von Test- und Validierungsverfahren die Entwicklung maßgeschneiderter Lithium-Batterien vorantreibt
Dieser Multitechnologie-Ansatz spiegelt die Philosophie von Flash Battery wider: Es gibt keine universelle Lösung, sondern vielmehr die Notwendigkeit, die am besten für eine bestimmte Anwendung geeignete Lithium-Batterie zu entwickeln. Dank unserer Fähigkeit, auf individuelle Kundenwünsche einzugehen, und unserer zukunftsorientierten Forschungs- und Entwicklungsabteilung haben wir uns eine Spitzenposition unter den führenden europäischen Anbietern im Bereich der industriellen Elektrifizierung erarbeitet und erfüllen mit unseren Lithium-Batterien für Industriemaschinen und -fahrzeuge schon heute die Anforderungen von morgen.
Bibliografie
[1] https://www.researchgate.net/figure/Typical-voltage-profiles-of-NCA-LFP-LMFP-and-LiVOPO-4-cathodes-obtained-from_fig18_295909599
