Prisiregistruokite gauti kasdienių CleanTechnica naujienų el. paštu. Arba sekite mus „Google“ naujienose!

Varžybos dėl rytojaus kietojo kūno elektromobilių baterijos jau yra perpildytos, ir čia ateina dar vienas startuolis. JK įmonė „Ilika“ ką tik pranešė, kad jos naujosios „Goliath P1“ prototipo ląstelės išlaikė esminį saugos testą, nes nepasiekė pavojingai aukšto lygio. karštis, kai įkalamas vinimi.

Nauja kietojo kūno baterija išlaikė testą

Nagų testas skamba pakankamai grubiai, tačiau tai yra esminis EV akumuliatoriaus bandymo dalykas. Įprasti ličio jonų akumuliatoriai su skystais elektrolitais gali užsiliepsnoti, kai yra pažeisti. Energijos kaupimo novatoriai daug metų įdėjo sunkaus darbo, kad sukurtų saugos sistemas į elektromobilių akumuliatorius, kad padėtų užtikrinti, kad to nepadarytų. Naujų kietojo kūno technologijų gerbėjai numato, kad pavojus gali būti visiškai pašalintas (žr. čia daugiau kietojo kūno fono).

„Bandymas imituoja katastrofišką incidentą, dėl kurio paprastai daug energijos turinčios ličio jonų ląstelės su ličio nikelio mangano kobalto oksido (NMC) katodo chemine medžiaga pavojingai išsipūstų, plyštų, sprogtų ir užsidegtų procese, vadinamame terminiu bėgimu. dažnai sukelia aukštesnę nei 600 °C temperatūrą“, – patikslina Ilika.

Atliekant nagų testą, Goliath P1 ląstelė palaikė žemesnę nei 80 °C temperatūrą, tačiau nebuvo jokių sprogimo ar gaisro požymių.

„Šie ankstyvieji rezultatai viršijo mūsų lūkesčius ląstelių saugumo atžvilgiu“, – entuziastingai džiaugėsi Londono universiteto koledžo pažangiosios varymo sistemos dėstytojas daktaras Jamesas Robinsonas. Dr. Robinsonas taip pat vadovauja JK Safebatt projektui – daugiapakopiam Oksfordo universiteto bendradarbiavimui, kurio tikslas – suprasti elektromobilių akumuliatoriaus gedimą ir pagerinti elektromobilių baterijų saugą.

Iš kur atsirado ši nauja kietojo kūno baterija?

CleanTechnica išliejo daug rašalo dėl kietojo kūno akumuliatorių technologijos pranašumų, įskaitant greitesnį įkrovimą ir ilgesnį atstumą bei geresnę saugą. Kietojo kūno technologija taip pat suteikia lengvesnį požiūrį į inžineriją, padedant sumažinti svorį ir įdėti daugiau akumuliatoriaus į mažiau vietos.

Nesant tokio dalyko kaip nemokami pietūs, kietojo kūno baterijų paėmimas iš laboratorijos į elektromobilių gamintojų rankas buvo daugelį metų trunkantis procesas, o tai logiška, turint omenyje, kad baterijų kūrėjai bando priversti elektronus skraidyti per kieta medžiaga, o ne tiesiog plaukti per skystį.

Nepaisant to, kietojo kūno EV baterijos era yra arti, o Ilika yra geras plėtros tempo pavyzdys. Prieš dvidešimt metų, dar 2004 m., bendrovė nutraukė tyrimus Sautamptono universiteto Chemijos mokykloje. Per ateinančius dešimt metų bendrovė daugiausia dėmesio skyrė medžiagų kūrimui ir sulaukė Shell bei Toyota ir kitų pasaulinių firmų dėmesio.

Ilikos kietojo kūno kelionė prasidėjo 2014 m., daugiausia dėmesio skiriant mažytėms medicininių implantų ir pramoninių prietaisų baterijoms, o 2018 m. galiausiai perėjo į elektromobiliams skirtą „Goliato“ skalę. Tai buvo prieš šešerius metus.

Pranešime spaudai dėl naujai atlikto nagų testo daktaras Robinsonas nurodė, kad rezultatai rodo ankstyvosios stadijos testavimą ir dar reikia nuveikti. Tačiau jis taip pat pastebėjo, kad Ilika eina teisingu keliu. „Nors vis dar reikia atlikti tolesnius bandymus, atrodo, kad šio tipo ląstelių įsiskverbimo į nagus bandymai yra pranašesni, palyginti su įprastomis moderniausiomis ląstelėmis“, – sakė jis.

Panašu, kad taip galvoja ir investuotojai. „Bendrovės augimas buvo finansuojamas trimis rizikos kapitalo etapais, pirminiu viešuoju siūlymu (IPO) Londono vertybinių popierių biržoje 2010 m. gegužę ir trimis platinimais 2012 m. balandžio mėn., 2018 m. liepos mėn. ir 2020 m. kovo mėn.“, – savo svetainėje pažymi Ilika.

Kietojo kūno baterijos manifestas

Jei jums įdomu, kodėl investuotojai nori taip ilgai laukti išmokėjimo, tai geras klausimas. Vienas atsakymas yra Ilikos šaknys implantuojamų prietaisų srityje, kurios vis dar yra įsišaknijusios. Praėjusiais metais pirmaujanti Minesotos įmonė „Cirtec Medical“ pasirašė 10 metų gamybos licenciją gaminti „Ilika“ milimetro masto baterijas savo gamykloje Masačusetse.

Kitą atsakymo dalį galima rasti tuo atveju, kai „Ilika“ įprastus ličio jonų akumuliatorius perduotų kietojo kūno baterijų kūrėjams.

Savotiškame manifeste įmonės svetainėje Ilika pažymi, kad ličio jonų EV baterijų našumas iš pradžių buvo lyginamas su esama įkraunama technologija, įskaitant švino rūgšties ir nikelio-metalo hidrido baterijas. Tai nustatė žemą kartelę šuoliui, tačiau saugumo problema savaime neišnyksta.

„Nepaisant daugybės LIB (ličio jonų akumuliatorių) pranašumų, kurie yra aiškūs (pavyzdžiui, ilgas ciklas ir sparčiai mažėjančios sąnaudos), o technologija yra pasirenkamas akumuliatoriaus tipas dabartiniuose elektromobiliuose, ši technologija taip pat yra įstrigusi kiekvieno pasąmonėje. saugumo“, – pabrėžia Ilika.

Ilika pažymi, kad saugos problemos klampumas yra šiek tiek nepateisinamas dėl EV baterijų gaisrų retenybės, palyginti su benzino ar dyzelino kibirkščiuojančiais gaisrais, o tai tikrai tiesa. Vis dėlto geriausias scenarijus, norint užkariauti vairuotojų širdis ir protus naujoms automobilių technologijoms, būtų be gaisrų.

Pagrindinis iššūkis įprastoms ličio jonų technologijoms yra dendritų, panašių į paparčius, susidarymas, ilgainiui auginantis akumuliatorių, trikdantis veikimą ir sukeliantis trumpąjį jungimą. Katastrofiškas gedimas yra retas, nes EV baterijų novatoriai sukūrė būdus, kaip kontroliuoti dendrito susidarymą. Tačiau Ilika yra tarp tų, kurie tikisi, kad naujoji kietojo kūno akumuliatoriaus technologija visiškai pašalins šią problemą.

Ilika pateikia įspėjimą, pažymėdamas, kad nėra visuotinio susitarimo dėl kieto elektrolito gebėjimo visiškai sustabdyti dendrito susidarymą. Tačiau bendrovė pažymi, kad „buvo išplatinti daug žadantys duomenys, įrodantys, kad tai veikia“.

„Remiantis mūsų žiniomis apie kietojo kūno medžiagas ir procesus, Ilika dabar tvirtai žengia į priekį kurdama SSB elementus Wh lygiu, skirtą elektromobiliams ir buitinei elektronikai“, – daro išvadą Ilika.

Kiti „Goliath“ EV baterijos žingsniai

Jei tikitės padidintos bendrovės Stereax serijos mm dydžio medicininių ir pramoninių baterijų versijos, atspėkite dar kartą. Bendrovės naujoji EV verta kietojo kūno baterija yra kitokia formulė ir apima skirtingus procesus. Ilika apibūdina Goliath prototipą kaip kietojo kūno maišelio tipo elementą, turintį nikelio-mangano-kobalto katodą ir silicio anodą.

Laikykitės skrybėlių. Nors prototipas yra tarpinis žingsnis, vedantis į komercializaciją, Ilika jau suplanavo išsamią gamybos strategiją, tęsdama tyrimų ir plėtros etapą. Jei viskas vyks pagal planą, bendrovė tikisi, kad kitais metais bus paruošta masinės gamybos versija.

„Ilika“ planuoja panaudoti esamą ličio jonų akumuliatorių įrangą ir sistemas naujos baterijos gamybai. Kitas žingsnis yra įdiegti savo bandomąjį įrenginį megavatų masto gamybai. Padidinimas iki gigavato bus gamintojo licencijos reikalas, todėl sekite naujienas ir sužinokite daugiau apie tai.

Sekite mane per LinkTreearba @tinamcasey Threads, LinkedIn ir Instagram.

Vaizdas: naujasis Ilikos kietojo kūno akumuliatoriaus Goliath prototipas puikiai išlaikė itin svarbų saugos testą ir buvo paruoštas ateities naujos kartos elektromobilių rinkai (Ilikos sutikimu).