Загрязнение становится хаосом для нашей планеты, наводняя целые города токсичным смогом и быстро увеличивая темпы глобального потепления. Мир движется к более зеленым альтернативам всему. За прошедшие годы солнечная и ветровая энергия значительно заменили угольные и нефтяные электростанции. В автомобильной промышленности наблюдается та же тенденция, сокращая автомобили на ископаемом топливе и заменяя их электромобилями. Тем не менее, потребители все еще не решаются покупать электромобили из-за короткого расстояния, которое они путешествуют. Среднестатистический электромобиль допускает одну зарядную дальность около 161 км (100 миль), что недостаточно для слегка продолжительных поездок. Лучшие автомобили Tesla предлагают пробег в 426 км (265 миль) с аккумуляторной батареей 85 кВтч. Дальность действия уменьшается, когда используются свет, стеклоочистители и кондиционер. Немецкая исследовательская организация Fraunhofer разрабатывает новую конструкцию аккумуляторной батареи, которая увеличит пробег электромобилей до 1000 км (621 миль).
Фото предоставлено: caranddriverАккумуляторы электромобилей – это не единое целое. Они состоят из сотен небольших аккумуляторных элементов, упакованных и соединенных вместе. Каждая из этих ячеек имеет свои собственные клеммы, проводку, кабели, мониторы и корпус. Они занимают примерно 50 процентов всего пространства батареи. Сотни соединений в ячейках вызывают много потерь резистивной мощности.
Институт керамических систем и технологий им. Фраунгофера IKTS заключил партнерские отношения с ThyssenKrup System Engineering и IAV Automotive Engineering для разработки новой батареи под названием EMBATT, которая позволит уменьшить количество компонентов батареи. Самый простой дизайн освободит много места в упаковке, что увеличит его емкость.
Источником вдохновения для EMBATT являются топливные элементы, которые соединяют кислород с водородом или метаном через проницаемую мембрану и вырабатывают электричество. Биполярная пластина покрывает обе стороны этих ячеек и действует как электрод для сбора электричества из ячеек. Идея заключается в замене отдельных корпусов ячеек и разъемов аналогичными платами. Элементы батареи будут уложены друг на друга, распространяясь на большую площадь, покрытую пластинами. Это упрощает конструкцию, и пластины пропускают ток через поверхность, позволяя пропускать больше электричества за минимальное время.
В качестве биполярной пластины будет использоваться керамический металлический стол с порошковым покрытием, смешанный с полимерами и электропроводящими материалами. Одна сторона ленты будет действовать как анод, а другая – как катод, а керамика будет служить средством накопления энергии. Такое расположение обеспечит более длительный срок службы и облегчит производство.
Опытное производство биполярных электродов.Источник: Фраунгофер
Это может или не может принести пользу другим отраслям, но это одна из лучших новостей для производителей электромобилей и их клиентов. Легкие автомобильные аккумуляторы EMBATT займут меньше места и добавят дополнительные 1000 км (621 миль) к дальности, надеюсь, в ближайшем будущем. Опытные образцы батарей EMBATT были протестированы в лабораториях, и команда планирует расширить технологию, которая будет испытана в автомобилях к 2020 году.
