Kinijos proveržis: naujos kartos baterija gali panaikinti gaisrų riziką

Pasak Čangdžou mieste įsikūrusios aukštųjų technologijų bendrovės „Svolt Energy Technology“, naujoji „Dragon Armor 3.0“ baterija pirmą kartą pritaiko novatorišką saugumo koncepciją, vadinamą „ugnies ir energijos atskyrimu“.

Ši technologija fiziškai atskiria gnybtus (elektrą) nuo slėgio išleidimo kanalų (ugnies). Kitaip tariant, srovę perduodantys keliai yra izoliuoti nuo tų, kuriais gedimo atveju turi būti išleidžiama šiluma, liepsnos ir dujos.

Toks sprendimas skirtas suvaldyti terminį išsiveržimą – pavojingą grandininę reakciją ličio jonų (Li-ion) baterijose, kai kylanti temperatūra viršija aušinimo sistemos galimybes ir gali sukelti gaisrą. Atskyrus šias sistemas, taip pat sumažinama rizika, kad karštos dujos incidento metu pasklis keleivių salono link.

Akumuliatorių saugos pergalvojimas

Terminiai išsiveržimai yra vienas sudėtingiausių gedimo režimų ličio jonų baterijose ir stacionariose energijos kaupimo sistemose. Jie kyla tada, kai elementas generuoja šilumą greičiau, nei pajėgia ją išsklaidyti.

Taip susidaro save palaikantis ciklas: didėjanti temperatūra spartina chemines reakcijas, kurios toliau kelia temperatūrą ir gali lemti perteklinę šilumą bei gaisro pavojų. Nepaisant daugelio metų pastangų, gamintojams iki šiol nepavyko visiškai eliminuoti šio reiškinio.

Bendrovės „Dragon Armor 3.0“ baterija pirmą kartą pritaiko fizinį ugnies ir elektros atskyrimą, kad gedimai būtų suvaldomi efektyviau. Skelbiama, jog elektros gnybtai yra atskirti nuo slėgio išleidimo kanalų.

Tradicinėse konstrukcijose šie komponentai dažnai persidengia, todėl gaisro suvaldymas yra sudėtingesnis. Naujoji architektūra užtikrina, kad teigiamas gnybtas ir liepsnos išleidimo anga būtų skirtinguose, nesusikertančiuose kanaluose.

„Svolt“ teigia, kad terminio išsiveržimo metu liepsnos nukreipiamos žemyn ir į šalį nuo baterijos bloko, tačiau jokiu būdu ne keleivių salono kryptimi. Be to, „Dragon Armor 3.0“ yra pirmoji baterija, palaikanti kvadratinių elementų integraciją į važiuoklę ar kėbulą (Cell-to-Chassis / Cell-to-Body, CTC/CTB).

Kas slypi „Dragon Armor 3.0“ viduje?

Perkonstruota baterijos architektūra leidžia sutalpinti 7–10 procentų daugiau energijos nepraplečiant bendrų baterijos bloko matmenų. Šis padidėjimas iš dalies pasiektas penkiais milimetrais padidinus elementų aukštį. Viršutinė kiekvieno elemento dalis suprojektuota taip, kad atlaikytų mechanines apkrovas, o apatinė – optimizuota kontroliuojamam slėgio išleidimui ir bendrai smūgių apsaugai.

Be to, „Dragon Armor 3.0“ naudoja pusiau kietojo elektrolito (semi solid state) technologiją. Tokia hibridinė chemija padidina savaiminio įšilimo pradžios temperatūrą 8 °C (14,4 °F). Tai pagerina elektromobilių veikimą šaltu oru ir sumažina energijos nuostolius pradinio baterijos pašildymo metu.

Patobulintos terminio išsiveržimo charakteristikos suteikia 10 procentų ilgesnį saugos laiko rezervą, kuris leidžia ilgiau suvaldyti situaciją iki galimo išplitimo. Taip pat pasiekta 5 °C (9 °F) aukštesnė terminio išsiveržimo inicijavimo temperatūra ir 25 procentais sumažinta paties išsiveržimo tikimybė.

Serijinė „Dragon Armor 3.0“ gamyba netrukus turėtų būti pradėta dideliu mastu. Baterija bus siūloma dviejų talpų: 115 kWh paketas pilnai elektra varomiems automobiliams ir 85 kWh paketas įkraunamiems hibridams. „Svolt“ teigia, kad 85 kWh versija pasižymi daugiau kaip 10 procentų ilgesniu tarnavimo laiku ir užtikrina daugiau nei 400 km (249 mylių) vien tik elektros režimo ridą.

Pirmoji „Dragon Armor“ baterijų sistema buvo pristatyta 2022 m. LFP (ličių geležies fosfato) versijos užtikrina iki 800 km (497 mylių) ridą, o NCM (nikelio, kobalto ir mangano) versijos palaiko 4C greitojo įkrovimo režimą.