Dočkáme se 28. března revoluce v bateriích?

• 28. 03. 2022
• Redakce

Pilotní výroba

Od roku 2015 vyvíjí švýcarská společnost Battrion AG novou technologií na bázi lithium-iontových baterií. V roce 2021 firma  vybudovala  v Dübendorfu nedaleko Curychu malý výrobní závod s kapacitou 20 MWh/rok a zahájila zde výrobu pokročilých elektrod pro rychlonabíjení elektromobilů.

Nová výrobní technologie elektrod pod názvem „Aligned Graphite® Technology“ vznikla díky investici ve výši 3 miliony švýcarských franků od silných hráčů z oblasti automobilového a bateriového průmyslu (Volkswagen, BMW, Saft).

Patentovaný proces pokročilých elektrod společnosti Battrion výrazně zkracuje dobu nabíjení elektromobilů oproti standardním (Li-Ion) bateriím. Další výhody, které nová technologie přínáší,  je snížení rizika zahoření baterií a jejich delší životnost.

Zelená pro elektromobilitu

Vyřešení technického problému rychlého nabíjení hraje klíčovou roli při urychlení přechodu na elektromobilitu. A právě to má umožnit nová bateriová technologie společnosti Battrion.

V praxi to znamená, že elektromobily na dojezd v délce cca 400 km nabijete za 15 minut místo současných 25 minut u nejlepších vozidel. To je možné díky tomu, že plný nabíjecí výkon lze použít třikrát déle, než dojde k jeho snížení.

První výrobní linka v Dübendorfu již demonstruje výhody této technologie z hlediska udržitelnosti a možnosti snížení nákladů. Nová technologie výroby elektrod „Aligned Graphite® Technology“ umožňuje používat levnější, méně zpracovaný „vločkový grafit“ jako ekologicky šetrnou náhradu za tradiční materiály. Díky použitému výrobnímu procesu se baterií vyrábějí úsporněji a šetrněji ve vztahu k životnímu prostředí, neboť se eliminuje nežádoucí proces tzv. „sféronizace grafitu“.

Co je podstatou nových baterií?

Každá konvenční Li-Ion baterie se skládá ze tří vrstev: kladné elektrody, záporné elektrody a separátoru. Při vybíjení se ionty lithia dostávají ze záporné elektrody přes grafitovou vrstvu na kladnou elektrodu. Při nabíjení akumulátoru jdou opačným směrem.

Struktura grafitové vrstvy funguje v konvenční baterii jako brzdový blok. Za normálních okolností jsou póry vrstvy uspořádány vodorovně. Aby se ionty dostaly skrz vrstvu, musí se pohybovat oklikou. Zejména rychlé nabíjení může kvůli odporu vést k zahřívání a nebezpečnému usazování lithia v tradičních Li-Ion bateriích. Z tohoto důvodu je nutné po krátké době snížit rychlost nabíjení.

V rámci nové technologie při výrobě katod se švýcarským vědcům podařilo vertikálně vyrovnat strukturu pórů.  Ionty tak narážejí na menší odpor a pohybují se rychleji od kladné k záporné katodě.

Vytváří se tak výrazně méně tepla, a proto může být plné nabíjecí zatížení použito po delší dobu- nabíjení baterie je výrazně kratší než v případě tradičních Li-Ion baterií. Nižší odpor lithiových iontů výrazně snižuje celkový odpor v článcích. Toto pak umožňuje mnohem větší rychlost dobíjení.

Možnost výroby v současných továrnách

„S novou baterií lze dosáhnout dojezdu 400 kilometrů již během 15 minut dobíjení namísto obvyklých 25 minut,“ říká Dr. Max Kory, zakladatel a CTO startupu Battrion.

Podle něj však není klíčový samotný vynález pokročilých katod. Společnost Battrion našla způsob, jak výrobu katod průmyslově rozšířit v rámci stávajících továren.

„Nové baterie lze vyrábět v běžných výrobních zařízeních bez většího úsilí,“ dodává Kory. Jak zdůrazňuje Kory, nové výrobky se prosadí na trhu především tehdy, pokud je lze vyrábět ve velkém množství a s nízkými náklady. A to je podstavou nové výrobní technologie startupu Battrion.

V současné době jednají s výrobci automobilů a dalšími hráči. Kory odhaduje, že nové baterie budou na trhu k dispozici nejpozději do dvou let.

Oficiální představení

Startup Battrion představí novou technologie výroby katod Aligned Graphite® Technology (AGT) na prezentaci během odborné konferenci International Battery v Orlandu na Floridě v pondělí 28. března.

Ambice společnosti jsou vysoké, a to změnit „pravidla hry pro eMobilitu“, protože její technologie baterií má přinést nový standard v branži.  Nová technologie se pyšní těmito výhodami: zkracuje dobu rychlého nabíjení až o 50 %, snižuje náklady na materiál o 1,50 USD/kWh a snižuje hmotnost baterií.