Правительство США. Лаборатория запускает усовершенствованную лабораторию по производству аккумуляторов для помощи электросетям

Автор Джорджина Джедиковска через Interest Engineering,

Недавно в США запустили новую линию по производству аккумуляторов, которая, как ожидается, поможет исследователям разработать более безопасные и дешевые технологии хранения энергии для электросетей.

Новая линия призматических клеток PNNL позволит исследователям и отраслевым партнерам создавать, тестировать и демонстрировать реальные призматические клетки в промышленно значимом масштабе. (Андреа Старр/Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория)

Новая линия расположена на Grid Storage Launchpad (GSL), исследовательском центре площадью 93 000 квадратных футов. Им управляет Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория (PNNL) Министерства энергетики (DOE) в Ричленде, штат Вашингтон.

По данным PNNL, недавно введенная в эксплуатацию производственная линия включает в себя в общей сложности 16 единиц оборудования в лаборатории площадью 1400 квадратных футов. Сообщается, что это первая линия по производству призматических аккумуляторных элементов в национальной лаборатории США.

Исследователи из PNNL отметили, что это позволит им производить, тестировать и проверять усовершенствованные конструкции аккумуляторов в промышленно значимом масштабе. Это помогает нашим исследователям преодолеть разрыв между наукой и промышленностью, — сказал он. Об этом сообщил Адам Живелекас, операционный менеджер GSL.

Новый сетевой концентратор хранения данных

Линия будет производить призматические аккумуляторные элементы. Они имеют прямоугольную форму, больше цилиндрических элементов и имеют форму девятивольтовой батареи (9 В). В результате они содержат больше энергии на клетку. Разработанные с более тяжелым металлическим корпусом, они менее склонны к перегреву, что делает их все более популярными для хранения энергии в электрической сети.

Марк Уэллер, доктор философии, ученый-материаловед PNNL и главный исследователь проекта, объяснил, что металл передает тепло более эффективно, чем большинство материалов. Это позволяет этим батареям легче охлаждаться. Если у вас будет лучший перенос тепла, если элементы будут более механически однородными, если они будут упакованы более эффективно, все это может привести не только к повышению безопасности, но и к снижению затрат, — говорит он. Добавил он.

Кроме того, их прямоугольная форма позволяет их аккуратно складывать вместе. Это уменьшает бесполезное пространство по сравнению с цилиндрическими альтернативами. Эффективная упаковка помогает повысить плотность энергии на уровне упаковки.

По словам Дживелекаса, этот объект поможет ускорить переход от исследования аккумуляторов к производству. Мы можем помочь внешним исследователям или отраслевым партнерам протестировать и утвердить конструкции их призматических ячеек, — говорит он. — указал он.

Начало операций

PNNL отметила, что объект расположен внутри специализированной сухой лаборатории, где уровень влажности поддерживается ниже, чем в некоторых из самых засушливых мест на планете. Поддержание этих условий имеет решающее значение, поскольку следы влаги могут привести к разрушению чувствительных компонентов батареи.

В начале этого года на объекте завершились испытания. Сейчас ученые готовят проекты валидации, призванные продемонстрировать его возможности. Веллер подчеркнул, что настоящее испытание доказывает, что его можно использовать для стабильного производства высококачественных призматических элементов.

Для изготовления монетной ячейки требуется несколько миллиграммов материала; на изготовление призматической ячейки уходит минимум килограмм , он уточнил в пресс-релизе. При таком масштабировании нельзя предполагать, что химия, которая хорошо работала в монетообразной ячейке, будет работать так же хорошо и в призматической ячейке .

Чтобы продемонстрировать этот подход, исследовательская группа создаст и оценит два многообещающих химических состава батарей для использования в призматических элементах. К ним относятся натрий-ионный и литий-железофосфатный (LFP).

После производства исследователи подвергнутт эти два типа призматических клеток ряду испытаний, чтобы оценить их эффективность и безопасность. Благодаря этим возможностям мы можем проводить исследования и разработки, а также пилотные испытания, которые компаниям трудно оправдать, и помочь обеспечить более плавный переход к выводу на рынок передовых концепций аккумуляторов, — заявили в компании. Веллер заключил.