U pojedinim delovima sveta se danas se ne može daleko odmaći električnim automobilima. Jedan od primarnih razloga je taj što baterije zauzimaju mnogo prostora. Zbog toga su naučnici sa Instituta za keramičke tehnologije “Fraunhofer” odlučili da velike ćelije baterija slože jedne na druge, kako bi električnim vozilima omogućili veću snagu. Ispitivanjem ovog projekta u laboratorijama, dobijeni su pozitivni rezultati. Partneri koji učestvuju u realizaciji projekta teže ka tome da u narednom periodu omoguće vožnju od 1000 kilometara nakon punjenja baterije.

U zavisnosti od modela, električni automobili su opremljeni sa stotinu do hiljadu baterijskih ćelija. Svaka od ćelija ima kućište koje je povezano sa automobilom pomoću terminala i kablova i ima senzore za praćenje. Ove instalacije zauzimaju više od 50 odsto prostora namenjenog za baterije, a njihov kompleksan dizajn predstavlja glavnu prepreku da ćelije zauzmu manje prostora. Osim kompaktnosti, problem predstavlja električni otpor, nastao na spojevima ćelija, koji smanjuje kapacitet baterija.

Više prostora za baterije

Institut za keramičke tehnologije “Fraunhofer”, kompanija “System IKTS” iz Drezdena i njihovi partneri u okviru projekta pod nadzivom “EMBATT”, preneli su bipolarni princip poznat iz gorivih ćelija na litijum-jonske baterije. Ovaj pristup omogućio je slaganje ćelija baterija direktno jedna na drugu, u zajedničkom kućištu. Kroz direktno povezivanje ćelija unutar kućišta, struja teče preko cele površine baterije, a električni otpor je znatno smanjen.

– Sa našim novim konceptom pakovanja, nadamo se povećanju dometa električnih vozila do 1000 kilometara u periodu od nekoliko godina – kaže dr Marajke Volter, menadžer projekta u IKTS-u.

Ovaj pristup je već sproveden u razvojnim laboratorijama. Partneri tokom realizacije projekta su kompanije “ThyssenKrupp System Engineering” i “IAV Automotive Engineering”.

Keramički materijali za skladištenje energije

Najvažnija komponenta baterija je bipolarna elektroda – metalna traka koja je obložena sa obe strane keramičkim materijalom koji služi za skladištenje. Kao rezultat toga, jedna strana postaje anoda, a druga katoda. Bipolarna elektroda je “srce baterije”, jer ima ulogu da čuva energiju.

– Mi koristimo našu stručnost u oblasti keramičkih tehnologija kako bismo dizajnirali elektrode, koje uz minimalan prostor koji zauzimaju, čuvaju veliku količinu energije, a u isto vreme imaju dug rok trajanja i jednostavne su za proizvodnju –  kaže Volter.

Keramički materijali za elektrode se koriste u praškastom stanju. Naučnici ih mešaju sa polimerima i sličnim materijalima koji provode električnu energiju, da bi se formirala suspenzija.

– Ova formula zahteva specijalni razvoj, odnosno prilagođavanje za prednju i zadnju strane trake. Jedna od osnovnih nadležnosti instituta je adaptacija keramičkih materijala koji su dobijeni u laboratorijama u pilot postrojenjima za testiranje baterija – objašnjava Volter.

Sledeći isplanirani korak je razvoj većih ćelija baterija i njihova instalacija u električne automobile. Realizacija ovog projekta se očekuje do 2020. godine.

Izvor: sciencedaily.com