Domů
Akumulace energie
BMW vyvíjí s jihokorejskou univerzitou baterii s vysokou energetickou hustotou

BMW vyvíjí s jihokorejskou univerzitou baterii s vysokou energetickou hustotou

Nová a plně funkční baterie pokrokové konstrukce, která poskytuje vysokou hustotu energie a excelentní životnost,  byla vytvořena vědci z univerzity v Hanyangu společně s BMW Group. Informace potvrdily obě dvě strany.

Obsah spolupráce byl detailně popsán v článku časopisu RSC journal Energy & Environmental Science. Autoři projektu uvádí, že tato cyklovatelná lithiová baterie poskytuje dosud nevídanou hustotu energie s výbornou výdrží co do počtu nabíjecích cyklů při využití přímo revoluční technologické konstrukce elektrod.

Speciálně zpracovaná kompozitní anoda je složena z karbonových nanotrubiček a křemíku. Tento materiál disponuje extrémní stabilitou zajišťující velmi dlouhé cyklování článku při poskytnutí vybíjecí kapacity 2364 mAh na gram při hustotě 1,1 gramu na centimetr krychlový.

Kompozitní lithiová katoda (sloučenina niklu, kobaltu a manganu) díky své konstrukci umožňuje celému elektrochemickému systému pracovat s velkými koncentračními spády, což obecně klade vysoké požadavky právě na použité materiály a má pozitivní vliv na výkon systému. Obohacení jádra niklem zajišťuje chemickou a tepelnou stabilitu, kdežto vnější manganová vrstva je schopna uvolnit vybíjecí kapacitu 221 mAh na gram.

Navržený systém s přehledem splňuje požadavky elektromobility

Integrací těchto dvou elektrod vzniká elektrochemická konfigurace, díky které článek dosahuje energetické hustoty až 350 watthodin na kilogram s ohromnou stálostí kapacity (500 cyklů při referenční hodnotě rychlosti nabíjení, tedy nastavení zcela uspokojující požadavky na vybíjecí proudy článku v elektromobilu). Celkově tedy předložený systém uspokojuje požadavky na skladování energie pro aplikace v oblasti elektromobility z hlediska hustoty energie, výkonu a životního cyklu.

Zdroj úvodní fotografie: bmw.com

Mohlo by vás zajímat:

Komentáře(7)
Peppa
25. květen 2016, 08:44

500 cyklů není žádný zázrak

BysTri
25. květen 2016, 09:59

Taky mi to spíš příjde jako překlep. Tato hodnota mi určitě něpřipadá jako revoluční .

Jiří Vejrosta
25. květen 2016, 18:22

Dobrý den,

nejedná se o překlep, ale o výsledky standardizovaných testů baterií, které jsou dosti tvrdé, skutečně je to takový "stress test". Přesnější by bylo napsat "referenční hodnotě rychlosti vybíjení", i když je to víceméně ekvivalentní, ale to asi není to, co vás primárně zarazilo, tak to rozvedu.

Standardizovaným testem je míněno vybíjení s vybíjecím proudem charakterizovaným tzv. "C-rate", který baterii charakterizuje nezávisle na kapacitě. Při tomto testu je zvolena standardní hodnota 1 C-rate, což znamená, že baterie se vybije za jednu hodinu vzhledem ke své maximální kapacitě (při 2 C-rate bychom ji vybili za půl hodiny, dále si to jednoduše lineárně extrapolujte).

Test je tedy postaven tak, že se baterie vybije za jednu hodinu, což odpovídá velkým hodnotám vybíjecího proudu. Tento test byl proveden 500 krát a byly pozorovány pouze nepříliš znatelné úbytky kapacity. Baterie tedy vydrží 500 cyklů extrémního a v praxi nedosahovaného zatížení bez znatelných ztrát, při běžné zátěži se životnost mnohonásobně prodlouží. Možná bychom se tedy divili, kdyby této zátěži byly vystaveny baterie s počty cyklů řádově vyššími, jak je mnohdy v komerčních materiálech uváděno.

BysTri
27. květen 2016, 11:58

Děkuji za objasnění. Nyní by mě ale zajímala životnost v současné době běžně používaných baterií, při popsaném vybíjení, aby bylo možné srovnávat.

Jiří Vejrosta
31. květen 2016, 20:00

Odpověď je trochu komplikovanější, zdroj od zdroje se to bude lišit, ale obecně bych to shrnul asi takto:

Při 1C rate stress testu je baterie po 300 až 500 cyklech na 70 % své původní kapacity (u batrie z článku jsou ztráty po 500 cyklech mizivé). Při vybíjení baterie na 50 % kapacity můžeme počítat až s 1500 cykly, dále záleží na hodnotách vybíjecích proudů.

Z mojí bývalé praxe: když se řešilo dynamické řízení hybridních pohonů, tak bylo optimální vybití (Deep of Discharge - DOD) někde kolem 80 %, přičemž snaha byla tuto hranici využitelnosti posouvat (jedná se třeba o desetiny procenta, ale v tom ohromném plánovaném objemu jsou to slušné úspory, navíc kdo se pohybuje v automotive vám potvrdí, že se řeší centy, ač se to nezdá, tak marže jsou v automotive mizivé) optimalizací softwaru.

Petr Hariprasad Hajič
16. prosinec 2017, 22:30

Děkuji také, bez Vašeho dodatečného vysvětlení se parametry životnosti baterie nezdají až tak mimořídné. Možná by stálo za to, připsat vysvětlení přímo do článku pod čarou. Hlavně jsou u této baterie uvedeny konkrétní parametry a použité technologie. Je v původním zdroji, nebo dokážete odhadnout, jaká bude reálná hustota, tj. včetně obalu a zapojení, tj. kolik bude vážit řekněme pack o kapacitě 100kWh?

Frank
25. květen 2016, 10:29

Hm, bylo by zajímavé vědět, kolik ten vývoj dostává podpory z daní obyvatelstva ? Klidně bych se vsadil, že BMW to má zaplacené +- celé od vlády a z vlastních peněz do toho nestrká prakticky nic.

Zatím všude ve světě je výsledek podpory elektromobility stejný . Z daní všech se z malého auta nižší střední třídy udělá vozidlo za cenu luxusní limuzíny ( a to i po příslušné dotaci) a prodá se to bohatší části obyvatelstva, která si to může dovolit a pro kterou jsou zajímavé daňové úlevy.

Navíc většinou jen jako druhé či třetí auto do rodiny.

Ve výjimečných případech , třeba Norsko, kde je dotace tak velká díky " fondu z výnosu těžby uhlíkových paliv" :) se po dvou letech systém výhod začne dusit , výhody je pak nutno ořezávat ( konec volného parkování, konec jízdy v autobusových pruzích, žádné nové slevy na daních ). No a prašnost se taky neomezuje jen na vozidla s klasickým pohonem....

Komentáře pouze pro přihlášené uživatele

Komentáře v diskuzi mohou pouze přihlášení uživatelé. Pokud ještě účet nemáte, je možné si jej vytvořit na stránce registrace. Pokud již účet máte, přihlaste se do něj níže.

V uživatelské sekci pak můžete najít poslední vaše komentáře.

Přihlásit se