Sto Timoni

Tesla: πατέντα για νέα τεχνολογία μπαταρίας

Αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας που αφορά ένα νέο τύπο ηλεκτρολύτη ο οποίος προορίζεται μια νέα γενιά μπαταριών λιθίου-μετάλλου χωρίς άνοδο (lithium metal & anode-free) έχει υποβάλλει η Tesla.

Ο Jeff Dahn, από τους πρωτοπόρους της τεχνολογίας μπαταριών ιόντων λιθίου (Li-Ion) και συνεργάτης της Tesla, βρίσκεται, μαζί με την ομάδα του στο Πανεπιστήμιο Dalhousie στον Καναδά, πίσω από την τεχνολογία της επόμενης γενιάς μπαταριών της εταιρίας. Πρόκειται για την ίδια επιστημονική ομάδα που διεξήγαγε και την έρευνα για την μπαταρία του 1,0 εκατομμυρίου μιλίων (1,6 εκ. Χιλιομέτρων) και που δουλεύει συστηματικά για την Tesla με στόχο τη βελτίωση της ενεργειακής πυκνότητας και της μακροζωίας των ηλεκτρικών στοιχείων της μπαταρίας, μειώνοντας παράλληλα το κόστος.

Tesla Model S

Αυτή η καναδική ερευνητική ομάδα της Tesla εξακολουθεί να εργάζεται για νέου τύπου ηλεκτρικά στοιχεία, όπως αποδεικνύεται από μια αίτηση διπλώματος ευρεσιτεχνίας με τίτλο: “Ηλεκτρολύτες με διφθοροβορικό και τετραφθοροβορικό άλατα λιθίου για ηλεκτρικά στοιχεία μπαταρίας λιθίου-μετάλλου χωρίς άνοδο.” Είχε προηγηθεί, πέρυσι, άλλο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ηλεκτρικό στοιχείο “ λιθίου-μετάλλου χωρίς άνοδο” που σύμφωνα με τους ίδιους ερευνητές θα μπορούσε να είναι το επόμενο μεγάλο πράγμα στην τεχνολογία μπαταριών αντί των μπαταριών στερεάς κατάστασης.

Στο σχετικό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας της Tesla αναφέρεται ότι οι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες αποτελούν αναπόσπαστο στοιχείο των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας για ηλεκτρικά οχήματα και για την αποθήκευση ενέργειας για το δίκτυο (για παράδειγμα, για εφεδρική ισχύ κατά τη διάρκεια διακοπής ρεύματος κλπ.). Ορισμένα τέτοια επαναφορτιζόμενα συστήματα μπαταριών περιλαμβάνουν στοιχεία μετάλλου λιθίου χωρίς άνοδο, που έχουν κάποια πλεονεκτήματα σε σχέση με τις παραδοσιακές μπαταρίες ιόντων λιθίου, όπως η αυξημένη ενεργειακή πυκνότητα. Τα στοιχεία χωρίς άνοδο είναι επίσης φθηνότερα και συναρμολογούνται σε συστοιχίες ευκολότερα λόγω της έλλειψης της σχετικής επικάλυψης (δηλ. της ανόδου).

Tesla Model X

Ωστόσο, συγκεκριμένα προβλήματα δεν επέτρεψαν την ευρεία υιοθέτησή τους. Η βελτίωση ορισμένων χαρακτηριστικών των συστημάτων μπαταριών του τύπου αυτού θα επιτρέψει την ευρύτερη χρήση τους. Για παράδειγμα, η ανάπτυξη συνθέσεων ηλεκτρολυτών που θα επιτρέψουν μια οικονομικά αποδεκτή διάρκεια ζωής των μπαταριών λιθίου-μετάλλου χωρίς άνοδο είναι ζωτικής σημασίας.

Μέχρι σήμερα ήταν γενικώς αποδεκτό ότι ένας ηλεκτρολύτης που έχει μόνο διφθοροβορικό (“LiDFOB”) άλας λιθίου βελτιώνει τη διατήρηση χωρητικότητας των μπαταριών αυτών. Από την άλλη, όμως, ενώ προσφέρει μεγάλα πλεονεκτήματα όταν πρόκειται για την ενεργειακή πυκνότητα και το κόστος, φαίνεται ότι δεν επιδρά θετικά και στη μακροζωία. Η ομάδα του Dahn, λοιπόν, ισχυρίζεται ότι ο νέος ηλεκτρολύτης της θα βοηθούσε στη βελτίωση ακριβώς αυτού του χαρακτηριστικού.

Tesla Model 3

Στην αίτηση διπλώματος ευρεσιτεχνίας, η ομάδα παρουσιάζει αποτελέσματα δοκιμών που δείχνει βελτιώσεις στη διατήρηση της χωρητικότητας της μπαταρίας, αλλά δεν φαίνεται να προσφέρεται ζωή στα στοιχεία της μεγαλύτερη από 50 κύκλους (επαναφορτίσεις). Θα πρέπει λοιπόν να κάνουν τις μπαταρίες να αντέχουν σε πολύ περισσότερους κύκλους προκειμένου να τις καταστήσουν ικανές για εμπορευματοποίηση.

Ωστόσο μελετάται και μια άλλη εκδοχή: η περιστασιακή χρήση της μπαταρίας για επέκταση αυτονομίας. Κάτι που σημαίνει ότι ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο θα μπορούσε να έχει δύο τύπων μπαταρίες: την «κανονική» και την λιθίου-μετάλλου χωρίς άνοδο, η οποία όπως είπαμε καταλαμβάνει λιγότερο χώρο, για χρήση μόνο σε περιπτώσεις ανάγκης.

Πέραν αυτού, καλό είναι να έχουμε υπόψη μας ότι η Tesla, όπως και οι περισσότερες αυτοκινητοβιομηχανίες, κάποιες φορές κατοχυρώνουν διπλώματα ευρεσιτεχνίας για τεχνολογίες που δεν είναι βέβαιο ότι θα καταλήξουν κάποτε πραγματικά στην παραγωγή.

 

Nikos Loupakis

Μηχανολόγος Μηχανικός - Δημοσιογράφος

Add comment

Kατηγορίες

Ημερολόγιο

Αύγουστος 2020
Δ Τ Τ Π Π Σ Κ
« Ιούλ    
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31