Nytt batteri kan driva elbilar 620 mil på en laddning
En genomsnittlig amerikan kör cirka 48 kilometer per dag, enligt AAAmen många människor är fortfarande ovilliga att köpa elbilar som kan färdas tre gånger så långt på en laddning. Denna så kallade räckviddsångest är en anledning till att bensindrivna fordon fortfarande styr vägen, men ett team av forskare arbetar för att lindra dessa farhågor.
Mareike Wolter, projektledare för mobila energilagringssystem på Fraunhofer-Gesellschaft i Dresden, Tyskland, arbetar med ett team på ett nytt batteri som skulle ge elbilar en räckvidd på cirka 1 000 km på en enda laddning.
Wolter sa att projektet började för ungefär tre år sedan när forskare från Fraunhofer såväl som ThyssenKrupp System Engineering och IAV Automotive Engineering började brainstorma om hur de kunde förbättra energitätheten hos billitiumbatterier. De vände sig till den populära helelektriska bilen Tesla som utgångspunkt. [Hyperloop, Jetpacks & More: 9 Futuristic Transit Ideas]
Teslas senaste fordon, Model S 100D, har ett 100-kilowatt-timmars batteripaket, vilket enligt uppgift ger den en räckvidd på 335 miles (540 km). Förpackningen är stor, cirka 16 fot lång, 6 fot bred och 4 tum tjock. Den innehåller mer än 8 000 litiumjonbattericeller, var och en individuellt förpackad inuti ett cylinderhölje som mäter cirka 2 till 3 tum (6 till 7 centimeter) högt och cirka 0,8 tum (2 cm) i diameter.
”Vi tänkte att om vi kunde använda samma utrymme som batteriet i Tesla, men förbättra energitätheten och slutligen köra 1 000 km, skulle det här vara trevligt,” sa Wolter till WordsSideKick.com.
Ett sätt att göra detta skulle vara att förfina materialen inuti batteriet så att det kunde lagra mer energi, sa hon. Men ett annat sätt skulle vara att förbättra systemets design som helhet, sa Wolter. [Infographic: An Inside Look at How Batteries Work]
Nästan 50 procent av varje cell ägnas åt komponenter som huset, anoden (batteriets minuspol), katoden (batteriets pluspol) och elektrolyten, vätskan som transporterar de laddade partiklarna. Ytterligare utrymme behövs inuti bilen för att koppla batteripaketen till fordonets elsystem.
”Det är mycket slöseri med utrymme”, sa Wolter. ”Du har många inaktiva komponenter i systemet, och det är ett problem ur vår synvinkel.”
Forskarna bestämde sig för att omforma hela designen, sa de.
För att göra det blev de av med höljena som omsluter individuella batterier och bytte till en tunn, arkliknande design istället för en cylinder. Deras metallplåt är belagd med ett energilagringsmaterial tillverkat av pulveriserad keramik blandat med ett polymerbindemedel. En sida tjänar som katod och den andra sidan fungerar som anod.
Forskarna staplade flera av dessa så kallade bipolära elektroder ovanpå varandra, som pappersark i en ris, och skilde elektroderna åt med tunna lager av elektrolyt och ett material som hindrar elektriska laddningar från att kortsluta hela systemet.
”Reamen” är förseglad i ett paket som mäter cirka 10 kvadratfot (1 kvadratmeter), och kontakter på toppen och botten ansluter till bilens elsystem.
Målet är att bygga ett batterisystem som passar i samma utrymme som det som används av Teslas fordon eller andra elfordon, sa forskarna.
”Vi kan sätta fler elektroder som lagrar energin i samma utrymme,” sa Wolter.
Hon tillade att forskarna siktar på att ha ett sådant system redo att testa i bilar år 2020.
Originalartikel om Live Science.
