شارژ ۵ دقیقه‌ای باتری خودروهای برقی شرکت آمریکایی، نگرانی از برد را در همه اقلیم‌ها برطرف می‌کند

یک استارتاپ آمریکایی تکنولوژی مقرون به صرفه‌ای توسعه داده است که می‌تواند باتری‌های لیتیومی را تنها در ۵ دقیقه به طور کامل شارژ کند.

برای پاسخ به تقاضای بازار خودروهای برقی (EV)، Solidion مستقر در دالاس سیستمی را ثبت کرده است که شارژ سریع را در تمامی اقلیم‌ها ممکن می‌سازد.

این سیستم از پخش‌کننده گرمای مبتنی بر گرافن استفاده می‌کند. این تکنولوژی سریعاً باتری‌ها را پیش از یا در حین شارژ گرم می‌کند، در حالی که سیستم خنک‌کننده یکپارچه هنگام تخلیه برای جلوگیری از گرمای بیش از حد فعال می‌شود.

بر اساس اعلام شرکت، این تکنولوژی به شارژ سریع خودروهای الکتریکی در هر شرایط آب و هوایی، به خصوص رفع محدودیت‌های فعلی باتری‌ها در اقلیم‌های سرد کمک می‌کند. Solidion برنامه دارد که آن را ظرف ۲-۳ سال آینده تجاری‌سازی کند.

شارژ سریع بهبود یافته

برای رقابت با خودروهای دارای موتور احتراق داخلی (ICEVs)، شارژ سریع خودروهای برقی باید مستقل از شرایط آب و هوایی و به اندازه‌ی زمان سوخت‌گیری یک خودرو بنزینی زمان‌بر باشد.

تغییرات دما در طول فصول مختلف و مناطق جغرافیایی می‌تواند شارژ سریع باتری‌های خودروهای برقی را دشوار کند زیرا ممکن است نسبت به این تغییرات به شکل متفاوتی واکنش نشان دهند.

میانگین دمای زمستان در بیشتر مناطق شمالی اروپا و نیمی از ایالات متحده زیر ۰ درجه سانتیگراد است. شارژ سریع در دماهای پایین با هیچ‌کدام از باتری‌های خودروهای برقی موجود امروز ممکن نیست.

بر اساس اعلام شرکت، با در نظر گرفتن نیاز مبرم بازار خودروهای برقی به شارژ سریع در همه آب و هوا، تیم فنی آن یک روش برای شارژ سریع سلول‌های باتری یا بسته‌ها بدون آسیب به آنها توسعه و ثبت کرده است. این استراتژی به باتری‌ها اجازه می‌دهد که ایمن کار کنند و جلوی مشکلات گرمای ناگهانی را می‌گیرد.

برای این کار، سیستم Solidion از یک پخش‌کننده گرمای مبتنی بر گرافن استفاده می‌کند که گرما را به طور کارآمد از باتری جابجا می‌کند، و آن را پیش از یا در طول شارژ گرم می‌کند.

گرافن برای این منظور بسیار مؤثر است، با هدایت حرارتی ۵٬۳۰۰ W/m-K، که بسیار فراتر از مس (۴۱۰ W/m-K) است و چهار برابر سبک‌تر است.

هنگامی که باتری در حال استفاده است - مانند زمانی که یک خودرو برقی را تأمین قدرت می‌کند - سیستم به حالت خنک‌کننده تغییر می‌یابد، و گرما را از باتری خارج می‌کند تا از گرمای بیش از حد جلوگیری کند. پخش‌کننده گرما گرمای اضافی را به سیستم خنک‌کننده هدایت می‌کند، کنترل دما را به طور کارآمد فراهم کرده و عملکرد باتری را حفظ می‌کند.

سیستم Solidion به صورت خودکار میان گرمایش در هنگام شارژ و خنک‌کننده در هنگام استفاده تغییر می‌کند، و شارژ ایمن و سریع را در محدوده‌های مختلف دما تضمین می‌کند.

راه‌حل‌های پایدار گرافیت

برای مقابله با کسری پیش‌بینی شده ۱.۴ میلیون تنی در سال گرافیت تا ۲۰۲۸، Solidion فرایند مقرون به صرفه‌ای برای تولید گرافیت مناسب برای آند از منابع پایدار مشتمل بر زیست‌توده و مواد بازیافتی توسعه داده است.

شرکت می‌خواهد آمریکا را با اجرای طرح تولید گرافیت پایدار خود در میان ۱۰ تولیدکننده برتر جهان قرار دهد، با هدف نهایی اینکه به رهبر جهانی تبدیل شود.

Solidion در ساخت باتری‌های حالت جامد و آندهای پرظرفیت تخصص دارد. دو خط تولید اصلی آن شامل سه نوع باتری حالت جامد و مواد آندی با کیفیت بالا برای تولید بیشتر است.

آن‌ها شامل سلول‌های لیتیوم-ایون غنی از سیلیکون نسل ۱، سلول‌های لیتیوم-سولفور نسل ۳، و سلول‌های لیتیوم-فلزی نسل ۲ بدون آند هستند. هر نوع باتری از الکترولیت جامدی استفاده می‌کند که به راحتی از یک پلیمر یا ترکیب پلیمر/غیرآلی ساخته می‌شود.

باتری‌های حالت جامد Solidion می‌توانند به سرعت به بازار معرفی شوند زیرا با تأسیسات تولید لیتیوم-یون فعلی سازگار هستند. علاوه بر این، طراحی آن‌ها برد خودروهای برقی را افزایش می‌دهد، ایمنی را بهبود می‌بخشد، هزینه‌ها را به ازای هر کیلووات ساعت کاهش می‌دهد، و از کاتدهای جدیدی استفاده می‌کند که پتانسیل جایگزینی فلزات گران‌قیمت همچون نیکل و کبالت با فلزات ارزان‌قیمت‌تر مانند سولفور را دارند.

با این تحولات، Solidion امیدوار است که باتری‌های ایمن‌تر، قابل مقیاس‌پذیری بیشتر و با قیمت مناسب‌تر را که مکمل فناوری‌های دیگر خودروهای برقی هستند فراهم کند.