Tehnična partnerja evropskega projekta ASTRABAT, Elaphe in Lomartov, sta za revijo Innovation News Network razpravljala o razvoju in testiranju nove arhitekture vse-trdnostne Li-ionske baterijske celice za naslednjo generacijo Li-ionskih baterij

Inovacijska mreža nas je kontaktirala z zanimanjem po napredku na področju trdnostnih baterij, razvitih v okviru evropskega projekta ASTRABAT in njegovih 14 partnerjev.

"Cilj projekta je omogočiti masovno uporabo vse-trdnostnih Li-ionskih baterij. Kljub temu ostajajo nekateri izzivi."

Trenutne omejitve Li-ionskih baterij so omejena gostota energije in varnostne težave, povezane s požarnimi nevarnostmi in izpustom strupenih plinov v primeru termične preobremenitve. Projekt v celoti odgovarja na te potrebe in razvija Li-ionsko baterijo z daljšim življenjskim ciklom, večjim razponom delovnih temperatur, nižjimi stroški ter zadostno energijsko in močnostno gostoto, da bo zagotovila pričakovano avtonomijo vozil do 500 km.

ASTRABAT se osredotoča na razvoj vse-trdnostnih Li-ionskih baterij za masovno uporabo. Za dosego tega cilja so zastavljeni naslednji cilji: življenjski cikel baterije 500 ciklov, kapaciteta celice 10 Ah in gostota energije 350 Wh/kg. Hkrati je cilj, da baterija nima vnetljivega elektrolita, ne pušča in ne tvori plinov med cikli.

Vse-trdnostne baterije (ASSB - ang. All-solid-state batteries) so po naravi varnejše od konvencionalnih Li-ionskih baterij, saj imajo namesto tekočih in gelastih elektrolite trdne elektronite.

Elektrolit je osnovan na polimerih (ORMOCER**® in fluorokarbonskih polimerih) inprevodnem dodatku (LLZO) kot obetavnemu trdnemu elektrolitu, ki je elektrokemično stabilno in ima dobre ionske prevodnosti (v območju 0,4 mS/cm).

Na anodni strani se običajno uporabljeni grafit nadomesti s silicijem, kar potroji trenutno gostoto energije. Silicijeve anode so tudi manj nagnjene k tvorbi dendritov v primerjavi z Li-metalnimi anodi.

ASTRABAT že cilja na več kot 65% reciklaže svojih materialov. Celica je v celoti zasnovana z ekološkimi načeli, pri čemer se upošteva okoljski odtis vseh njegovih sestavnih delov, uporabljajo se varnostni standardi na celici vse-trdnostne baterije (ASSB), ki nima vnetljivega elektrolita, ne pušča in ne tvori plinov med cikli.

V okviru projekta ASTRABAT je vključeno tudi podjetje Elaphe, ki se specializira za razvoj rešitev za motorje v kolesih in opravlja validacijo za zmogljivost in okoljsko odpornost teh sistemov. Sodelujejo pri testiranju baterij na prekomerno polnjenje/prekomerno praznjenje na vozilu, pa tudi pri analizi vzdržljivosti in zmogljivosti baterij v ekstremnih pogojih.

Elaphe ima predhodne izkušnje s testiranjem baterij in delovanjem nadzorne enote baterije, ki jih je pridobil v okviru delovanja n drugem evropskem projektu, imenovanem STABLE. Projekt STABLE se je osredotočal na izboljšanje življenjske dobe in cikličnosti Li-ionskih baterij. Project STABLE was focused on the improvement of the lifetime and cyclability of Li-air batteries.

Uspešno so razvili inovativne materiale in tehnologije za Li-ionske baterije z izboljšano zmogljivostjo v daljši življenjski dobi in specifičnah kapacitetah. Prototipi imajo kapaciteto do 1268 mAh/g in zmogljivost preko 150 ciklov z 100% učinkovitostjo, kar je celo preseglo zastavljene cilje.

Za več informacij o standardih in predpisih za baterije, arhitekturi baterije ASTRABAT in napredkih na področju upravljanja z baterijo si preberite CELOTEN ČLANEK (povezava).>>> link:https://www.innovationnewsnetwork.com/astrabat-applies-certifications-to-all-solid-state-battery-prototype/18920/link).

Projekt ASTRABAT je financiran s strani programa raziskav in inovacij Evropske unije Obzorje 2020 v okviru sporazuma o sofinanciranju št. 875029.