A Blue Solutions e a AVL testam a segurança das baterias de estado sólido
A Blue Solutions e a AVL concluíram um programa de desenvolvimento conjunto para avaliar a segurança de uma nova geração de baterias de estado sólido. O trabalho focou no comportamento das células sob altas pressões, na prevenção da propagação térmica e na preparação da tecnologia para produção em série.
A desenvolvedora francesa de baterias de estado sólido Blue Solutions e a especialista em engenharia austríaca AVL finalizaram uma avaliação conjunta de segurança das células de bateria de próxima geração da Blue Solutions. O programa teve como objetivo identificar e mitigar riscos potenciais antes da produção em escala industrial dessa tecnologia.
Para apoiar a avaliação, os parceiros combinaram a tecnologia de células da Blue Solutions com a experiência da AVL em simulação, teste e validação. O programa analisou o comportamento das células sob pressão interna crescente, estabilidade mecânica e uma série de cenários de estresse e falha.
A bateria de estado sólido de próxima geração da Blue Solutions utiliza um ânodo de lítio-metal, entre outras tecnologias inovadoras. Em comparação com as células de lítio-íon atuais, esse design promete maior densidade energética, mas também apresenta novos desafios de engenharia, especialmente no gerenciamento da pressão interna da célula e no projeto da estrutura mecânica do sistema de baterias como um todo.
Um foco principal do programa foi a propagação térmica, ou seja, a disseminação de um evento térmico a partir de uma célula defeituosa ou superaquecida para as células vizinhas. No pior dos casos, tal falha pode desencadear uma reação em cadeia em todo o conjunto de baterias. De acordo com a Blue Solutions e a AVL, o programa demonstrou que esse risco pode ser reduzido por meio de desenvolvimento baseado em simulações, projeto de células otimizado para suportar pressões elevadas e uma arquitetura de sistema de baterias orientada para a segurança.
Os parceiros afirmaram que os resultados das simulações e validações foram positivos e consistentes. Segundo o comunicado conjunto, a tecnologia atende aos principais requisitos da norma chinesa obrigatória de segurança de baterias GB 38031-2020. A regulamentação define requisitos de segurança para baterias de tração utilizadas em veículos elétricos e inclui testes nos níveis da célula, do conjunto de baterias e do sistema como um todo.
“Trabalhar com a mais recente tecnologia de bateria de estado sólido da Blue Solutions representa um passo significativo para a AVL”, disse Paul Schiffbänker, Diretor de Desenvolvimento de Baterias da AVL. “Isso não apenas aprofunda nosso entendimento das características específicas de segurança dessa química de próxima geração, mas também impulsiona ativamente o desenvolvimento contínuo de nossas metodologias de segurança e soluções de projeto de baterias.”
Ao mesmo tempo, os parceiros visam preservar a alta densidade energética das células. A Blue Solutions e a AVL pretendem alcançar uma densidade energética volumétrica até 25% maior do que as baterias comparáveis baseadas em células de íon-lítio NMC, permitindo que mais energia seja armazenada no mesmo espaço de instalação. Eles também esperam que a densidade energética gravimétrica, que mede o armazenamento de energia em relação ao peso da bateria, melhore em 13%.
“De modelos avançados de previsão baseados em simulação a novas abordagens de validação e avaliação, essa colaboração nos permite integrar sistematicamente a segurança no desenvolvimento de futuros sistemas de baterias de alta energia desde o início”, acrescentou Schiffbänker.
Olivier Caumont, diretor de Sistemas de Baterias da Blue Solutions, vê o programa como uma confirmação da prontidão do conceito para o mercado. “A visão e a expertise da [AVL] em vários setores, combinadas com nossa ampla experiência na fabricação de baterias de estado sólido e na integração dos pacotes, incluindo os aspectos de segurança, térmicos ou mecânicos, nos permitiram confirmar que nossa solução está totalmente alinhada com as necessidades do mercado e capaz de atender aos requisitos de segurança mais rigorosos.”
A Blue Solutions está atualmente desenvolvendo a quarta geração de sua tecnologia de bateria de estado sólido. A empresa já está trabalhando com vários parceiros para avaliar aplicações potenciais e planeja comercializar a tecnologia para carros de passeio até o final da década. Os resultados do programa conjunto de segurança serão apresentados em conferências internacionais e eventos da indústria de baterias.