סין מוצאת פתרון להתגברות על חולשת סוללות ליתיום

רחפן בניסוי. צילום: מכון דאליאן לפיזיקה כימית

לפי Science Direct, ההתפתחות המהירה של הגלובליזציה הגדילה משמעותית את הביקוש לאנרגיה, ובכך קידמה את החיפוש אחר מקורות אנרגיה חדשים. סוללות ליתיום הן כיום התקן אחסון האנרגיה המועדף, ונמצאות בתעשיות רבות, החל מרחפנים ועד כלי רכב חשמליים...

למרות הפוטנציאל הרב שלהן, לסוללות ליתיום יש חולשה משמעותית בטמפרטורות נמוכות. כאשר הן פועלות בסביבות טמפרטורה נמוכה, מדדי ביצועי סוללות הליתיום כגון קיבולת, הספק יציאה ואורך חיים מצטמצמים משמעותית.

מחקרים מראים שבסביבות עם טמפרטורות מתחת ל-40- מעלות צלזיוס, קיבולת הסוללה יכולה לרדת ב-12%. ראוי לציין כי 38% משטחה של סין צפויים לחוות טמפרטורות מתחת ל-20- מעלות צלזיוס במהלך השנה, דבר המציב אתגרים רבים עבור סוללות ליתיום.

ב-16 במרץ, דיווח ה"סיינס אנד טכנולוגי דיילי" כי צוות חוקרים ממכון דאליאן לפיזיקה כימית בראשות צ'ן ג'ונגווי בדק סוללות ליתיום ברחפנים שטסים בטמפרטורות נמוכות במיוחד בעיר מוהה, במחוז היילונגג'יאנג, צפון מזרח סין.

הרחפן שנבדק ביצע ביצועים אמינים בטמפרטורות נמוכות במיוחד, ופתח פוטנציאל חדש לפעולות אוויריות קיצוניות. על ידי שמירה על ביצועים יציבים בטמפרטורה של -36 מעלות צלזיוס, הסוללה מבטיחה אספקת חשמל ללא הפרעה, מה שהופך אותו לפתרון מבטיח עבור יישומים קריטיים כגון חקר הקוטב, סיור גבול, סיוע באסונות ולוגיסטיקה.

במהלך טיסת הניסוי, הרחפן נותר יציב ועמד בציפיות הסיבולת למרות מזג האוויר הקר. הרחפן השלים בהצלחה סדרה של קריטריונים, כולל אתחול מהיר, ריחוף בגובה רב וניווט מסלולים מורכב. יתר על כן, הסוללה שמרה על קיבולת יציבה, ללא נפילות או אובדן חשמל בלתי צפוי בתנאי קור קיצוניים.

כדי להתגבר על ההידרדרות של סוללות ליתיום בתנאי קור קיצוניים, צוות המחקר במכון דאליאן לפיזיקה כימית שיפר את המכשיר על ידי אופטימיזציה של נוסחת האלקטרוליט ושינוי חומר האנודה, ובכך הרחיב משמעותית את טווח טמפרטורות ההפעלה של הסוללה. כתוצאה מכך, הסוללה החדשה יכולה לספק חשמל רציף בטווח טמפרטורות של -40°C עד 50°C.

בנוסף, החוקרים שיפרו את טווח עמידות הסוללה במזג אוויר קר באמצעות ניהול תרמי אדפטיבי ותכנון עכבה בטמפרטורה נמוכה. כתוצאה מכך, אובדן העמידות של הסוללה ב-40°C- היה פחות מ-10%, טוב משמעותית מהממוצע הנוכחי של 30-50%. משמעות הדבר היא שהסוללה החדשה תוכל לסייע לרחפנים להשלים משימות באזורים קרים בגובה רב ללא טעינה תכופה.

מר צ'ן ז'ונגווי הוסיף כי צוות המחקר ימשיך לשפר את ביצועי הסוללה ולהרחיב את השימוש במכשיר זה בסביבות קשות.