Батерия за електромобил – на половин цена!

Миналата година, сравнително новата компания за производство на батерии A123 Systems пръкна друга компания, наречена 24M, за разработване на нов вид по-евтина батерия, предназначена за по-дълъг пробег при електромобилите. Очевидно резултат от начинанието има, защото в Advanced Energy Materials се появиха първите подробности за начина на работа на новата батерия. в публикацията се разглеждат и предизвикателствата при пускането на тази батерия на пазара…

Големият проблем при литиево-йонните батерии, използвани в електромобилите и зареждаемите хибриди е, че само 25 процента от обема на батерията се заемат от материали, които съхраняват енергия. Останалата част включва неактивни материали, като опаковка, изолации и лепила, което прави батериите обемисти и в значителна степен повишава цената.

24M има намерение да намали значително неактивните материали в батериите. Според предвиждания в новия документ, батериите на компанията могат да достигнат повече от два пъти енергийната плътност на сегашните електромобилни батерии. Такива батерии с по-висока енергийна плътност биха били по-малки и по-евтини, което означава, че електрическите и хибридни коли няма да са толкова скъпи. В публикацията се твърди, че батериите може да струват само $250 на киловат час – наполовина от сегашната им цена.

Конвенционален пакет батерии обикновено съдържа стотици клетки. Всяка клетка съдържа пакет от множество тънки, солидни електроди. Тези електроди са дублирани с зарядни колектори от метално фолио, разделени от тънки пластични сепаратори. За съхранение на повече енергия е нужно увеличение на пластовете от електродни материали — което от своя страна изисква повече пластове метално фолио и пластични сепаратори.

Дизайнът на 24M позволява съхранението на повече енергия без допълнително метално фолио или пластични сепаратори. Основната разлика е, че електродите не са солидни филми, пакетирани в клетка, а нещо като утаечни материали, съхранени в резервоари — един за анод и един за катод.

Схема на работа на течна батерия

Материалите се изпомпват от резервоарите в малко устройство, където минавало по канали, издълбани в блокове от метал. Докато това става, йоните минават от един електрод към друг чрез сепаратор от същия материал, като в конвенционална батерия. Електроните се насочват извън материала към външна мрежа. В този дизайн, увеличаването на количеството енергия става се постига просто чрез увеличаване броя на резервоарите — устройството, което позволява на електродите да взаимодействат остава същото по размер. Дизайнът също така елиминира нуждата от свързването на стотици клетки за постигане на адекватна енергийна плътност.

Новата батерия е подобна на нещо, наречено течна батерия, в която два електролита се изпомпват един след друг. Но конвенционалните течни батерии са около 10 пъти по-големи от новия дизайн, защото използват разреждащи механизми за съхранение на енергия, което ги прави непрактични за вграждане в електромобили.

[Източник: Technology Review]