Blue Solutions та AVL тестують безпеку твердотільних акумуляторів.
Blue Solutions та AVL завершили спільну програму розробки з метою оцінки безпеки нового покоління твердотільних акумуляторів. Робота була спрямована на вивчення поведінки елементів акумулятора під високим навантаженням, запобігання поширенню тепла та підготовку технології до серійного виробництва.
Французький розробник твердотільних акумуляторів Blue Solutions та австрійський спеціаліст з інженерії AVL завершили спільну оцінку безпеки акумуляторних елементів наступного покоління від Blue Solutions. Програма була спрямована на виявлення та зменшення потенційних ризиків перед початком промислового виробництва цієї технології.
Щоб підтримати процес оцінки, партнери поєднали технологію елементів-батарей від Blue Solutions із досвідом AVL у симуляції, тестуванні та перевірці. У рамках програми досліджувалась поведінка елементів-батарей під зростаючим внутрішнім тиском, їхня механічна стабільність, а також різноманітні сценарії навантажень та відмов.
Батарея на основі твердотільних матеріалів нового покоління від Blue Solutions використовує анод з літію-металу та інші сучасні технології. Порівняно з сучасними літій-іонними елементами-батареями, ця конструкція обіцяє вищу щільність енергії, але водночас створює нові інженерні виклики, особливо у контролі внутрішнього тиску елемента-батареї та проектуванні механічної структури всієї батарейної системи.
Одним із ключових аспектів програми була теплова дифузія – поширення теплової аномалії від несправної чи перегрітої клітини до сусідніх клітин. У найгіршому випадку така несправність може спричинити ланцюгову реакцію в усьому акумуляторному блоку. За даними Blue Solutions та AVL, програма показала, що цей ризик можна зменшити за допомогою розробки на основі симуляцій, проектування клітин із оптимізацією параметрів тиску та архітектури акумуляторної системи, орієнтованої на безпеку.
Партнери зазначили, що результати симуляцій та перевірок були позитивними та послідовними. Згідно з спільним оголошенням, ця технологія відповідає основним вимогам обов’язкового китайського стандарту безпеки акумуляторів GB 38031-2020. Цей стандарт визначає вимоги до безпеки тягових акумуляторів, які використовуються в електромобілях, та передбачає тестування на рівні клітин, акумуляторних блоків та системи в цілому.
«Робота з найновішою технологією акумуляторів твердого стану від Blue Solutions є значним кроком уперед для AVL», — сказав Пол Шіфбенкер, директор з розробки акумуляторів у AVL. «Це не лише поглиблює наше розуміння специфічних характеристик безпеки цієї атомізації наступного покоління, але й активно сприяє подальшому розвитку наших методологій безпеки та рішень з проектування акумуляторів».
Водночас партнери прагнуть зберегти високу щільність енергії клітин. Blue Solutions та AVL прагнуть досягти об’ємної щільності енергії, яка буде на 25 відсотків вищою за аналогічні акумуляторні блоки на основі літій-іонних клітин NMC, що дозволить зберігати більше енергії в однаковому просторі розміщення. Вони також очікують, що гравіметрична щільність енергії, яка вимірює зберігання енергії відносно ваги акумулятора, покращиться на 13 відсотків.
«Від складних моделей прогнозування на основі симуляцій до нових підходів до перевірки та оцінки, це співробітництво дозволяє нам систематично вбудовувати аспекти безпеки у розробку майбутніх високоенергетичних батарейних систем з самого початку», — додав Шіфбенкер.
Олів’є Комон, директор з батарейних систем у Blue Solutions, вважає цю програму підтвердженням готовності концепції до впровадження на ринок. «Бачення та досвід [AVL] у різних секторах, поєднані з нашим великим досвідом у виробництві твердотільних батарей та їх інтеграції, включаючи аспекти безпеки, термічні чи механічні характеристики, дозволили нам підтвердити, що наше рішення повністю відповідає потребам ринку та здатне виконувати найсуворіші вимоги до безпеки».
Blue Solutions наразі розробляє четверте покоління своєї технології акумуляторів твердого стану. Компанія вже співпрацює з кількома партнерами для оцінки потенційних застосувань та планує вивести цю технологію на ринок для легкових автомобілів до кінця десятиліття. Результати спільної програми з безпеки будуть представлені на міжнародних конференціях та заходах галузі акумуляторів.