Проблемы современных литий-ионных батарей

Проблемы использования литий-ионных батарей

Мы все чаще используем литий-ионные фосфатные батареи для питания систем наших лодок. Однако, несмотря на их многочисленные преимущества, они также могут быть связаны с рядом потенциальных проблем, которые редко обсуждаются.

В частности, один неисправный элемент может привести к преждевременному выходу из строя всей батареи. И это при том, что она могла израсходовать лишь небольшой процент от номинального количества циклов заряда/разряда. Конечно, эта проблема встречается не так часто, но ее сложно назвать редкой.

Вторая проблема заключается в том, что компоненты обычных литий-ионных фосфатных батарей сварены или склеены вместе. В отличие от традиционных свинцово-кислотных батарей, переработка которых проста и незатейлива, эти батареи практически невозможно переработать.

Есть ли решение?

Вышеописанные проблемы побудили двух ученых попытаться найти решение/ Первый — Карлтон Каммингс, инженер-механик с большим опытом работы в области возобновляемых источников энергии. Вторая — Амрита Чандана, получившая докторскую степень в области технологии топливных элементов. 

Команда из двух знатоков решила разработать принципиально иной способ производства батарей. Их целью было создание пригодного к эксплуатации продукта, который можно переработать и который будет иметь возможность полноценного ремонта. Другими словами — батарея будет менее вредная для экологии и при первой же поломке ее не надо будет менять. 

«Нам пришлось изобрести новый метод создания батарей, который не предполагает склеивания элементов вместе», — рассказывает Каммингс. «Мы начали с рассмотрения всего жизненного цикла батареи.

Суть решения заключалась в использовании механических креплений для сжатия элементов и других компонентов вместе. Отдельные элементы являются стандартными промышленными единицами — наш опыт заключается в том, как собрать эти элементы в батарею», — говорит Каммингс. В результате получился ряд батарей с возможностью последующей переработки. 

Предполагается, что ремонтом и обслуживанием будут заниматься дистрибьюторы. Однако, учитывая пример экспедиционной яхты, отправляющейся в отдаленные места, Каммингс говорит, что они смогут обучить члена экипажа с инженерными знаниями диагностировать проблемы и заменять необходимые элементы в полевых условиях.

Существующие решения

Пока Каммингс и Чандана не нашли достаточно финансирования для коммерческого выпуска своих батарей. Но ближайшими по задумке и реализацией батареями являются батареи серии Essential от Aceleron. Они не являются водонепроницаемыми, компания Aceleron уже вовсю работает над версией защиты IP67.

Аккумуляторы Aceleron Essential также более громоздкие и дорогие, чем стандартные литий-ионные аккумуляторы. При этом они в целом решают проблемы, описанные выше. Перерабатываемые, подлежат ремонту, долговечные.

Физические размеры соответствуют распространенным размерам и конфигурации батарей типа 31, которые обычно используются для обычных батарей глубокого цикла емкостью 100-120 Ач. Они доступны в версиях 12В, 24В и 48В, с емкостью 100Ач, 50Ач и 25Ач соответственно. Распространением на морском рынке в Европе занимается компания Merlin. Ориентировочная цена батареи: 1 194£

Не забудьте оценить материал! Другие интересные статьи вы сможете найти по ссылкам ниже или в разделе «Новости»!

11.08.2022