Дальность пробега до 1000 км благодаря новой концепции аккумуляторной батареи

аккумуляторная батарея для электромобилейИнститут керамических технологий и систем Фраунгофера IKTS сумел добиться увеличения дальности пробега электромобилей. Сейчас модульные ячейки аккумуляторной батареи располагаются в один слой и занимают много места. Чтобы увеличить площадь, необходимую для установки батарей, ученые предложили устанавливать их в два слоя. Это позволяет добиться двукратного увеличения дальности пробега без подзарядки.

Первые лабораторные испытания прошли успешно. В среднесрочной перспективе партнеры по проекту намерены достичь дальности пробега в 1000 км. Сейчас в электромобилях в зависимости от модели спрятаны от сотен до тысяч отдельных модульных ячеек аккумуляторной батареи. Каждая из них имеет свой корпус и к каждой из них подведены свои провода. В результате ячейки вместе с корпусами, проводами и датчиками занимают более 50 процентов пространства. Кроме того, ячейки нельзя располагать близко друг к другу. Такая конструкция занимает много места. Еще одна проблема: на контактах каждой из ячеек возникает электрическое сопротивление, которое значительно снижает мощность батареи в целом.

Институт керамических технологий и систем Фрайнгофера IKTS в Дрездене и его партнеры перенесли на литиевые батареи биполярный принцип, известный по работе топливных элементов, под маркой EMBATT. В этом случае модульные ячейки аккумуляторной батареи не выстраиваются каждая отдельно, а устанавливаются прямо друг на друга. Отпадает необходимость в корпусе и проводах. Таким образом, в корпус автомобиля помещается больше батарей. Благодаря такому непосредственному соединению отдельных ячеек ток протекает по всей поверхности батареи, что значительно снижает электрическое сопротивление. Электроды батареи сконструированы таким образом, чтобы энергия быстро принималась и быстро отдавалась. «Мы надеемся, что наша новая концепция позволит уже в скором времени увеличить дальность пробега электромобилей до 1000 км,» говорит доктор Марайк Вольтер, руководитель проекта из института Фрайнгофера IKTS. Этот принцип уже прошел испытание в лабораторных условиях. Партнерами института являются компании ThyssenKrupp System Engineering и IAV Automotive Engineering.

Наиболее важным компонентом батареи является биполярный электрод — металлическая фольга, покрытая с обеих сторон керамическими материалами. При этом одна сторона становится анодом, а вторая катодом. Именно эта фольга служит основой для хранения энергии. «Мы используем наше ноу-хау в области керамической технологии для проектирования электродов таким образом, чтобы они занимали минимальное пространство, могли хранить много энергии, были просты в производстве и имели длительный срок службы,» говорит Вольтер. Керамические материалы используются в виде порошка. Ученые смешали их с полимерами и электропроводными материалами до состояния суспензии. «Для каждой из сторон разработана специальная формула,» говорит Вольтер. В институте эта суспензия наносится на фольгу рулонным методом. «Главной задачей нашего института является перенос технологии использования керамических материалов из лаборатории на пилотную установку и обеспечение ее надежной повторяемости,» так описывает Вольтер опыт ученых из Дрездена. Следующим шагом будет разработка ячеек батареи большего размера и размещение их в электромобилях. Планируется, что первые испытания в электромобилях пройдут до 2020 года.

Источник: http://www.solarserver.de/solar-magazin/nachrichten/aktuelles/2017/kw18/1000-kilometer-reichweite-durch-neues-batteriekonzept.html

Написать нам