QuantumScape: התחלנו לבדוק מוצקים של 10 שכבות בפורמט מסחרי. סוללות לאחר שנתיים או יותר
QuantumScape, אחד מהסטארט-אפים שעובדים על תאי אלקטרוליט מוצקים, התגאה בהשקת בדיקות עם תאים בני 10 שכבות. בשנת 2022, החברה רוצה להציג תאים עם כמה עשרות שכבות ומתכננת לשחרר את קבוצת הניסוי הראשונה המתאימה למכוניות ב-2023.
תאי אלקטרוליט מוצקים חייבים להיות חזקים ובעלי קיבולת. הם עדיין קבועים
התאים שפותחו על ידי QuantumScape הם מערכות בין אם מתכתי ללא אנודה... האנודה מורכבת מליתיום על אלקטרודה כאשר הסוללה נטענת ונהרסת כאשר היא נפרקת. בתא ליתיום-יון טיפוסי, האנודה עשויה מצורה כלשהי של פחמן (כגון גרפיט), לעיתים מסומם בסיליקון. כאשר אין גרפיט בתא, הוא אינו תופס מקום, ולכן ניתן להשתמש ברוב נפח התא ומשקלו לאחסון המטען.
QuantumScape נחשבה זה מכבר לסטארט-אפ המבטיח ביותר בכל הנוגע לתאי מצב מוצק, אבל אפילו החברה הזו טוענת כי הפיתוח יהיה איטי... לאחר תאים חד- וארבע-שכבתיים, ניתן היה ליצור תא חד-שכבתי, שבראשונים כמה עשרות מחזורי פעולה במצב 1C-4C (טעינה ופריקה בהספק השווה לקיבולת התא) ו מצב C / 10-C / 1 מראה הידרדרות קלה. אבל זה רק 1-3 מחזורים עבור רק כמה תאים, החברה מציינת ישירות על השלבים המוקדמים של העבודה:
בדיקות ראשונות של תאי QuantumScape בני 10 שכבות. הגרף מראה שרק 20-36 מחזורים של QuantumScape הושלמו.
היתרון של הניסוי הוא שהוא מתבצע בטמפרטורה הקרובה לטמפרטורת החדר (השווה: טמפרטורת הפעולה של סוללת eCitaro מבית BlueSolutions). ושמדובר בתאים גדולים יחסית בפורמט 7,5 × 8 ס"מ. זה גם יתרון האפשרות לשלב את האלקטרוליט QuantumScape המוצק עם קתודות ליתיום-ברזל-פוספט זולות... לבסוף, יתרון הוא האובייקטיביות של QuantumScape, שמפרטת את כל פרמטרי הבדיקה הרלוונטיים.
דור קודם תאי אלקטרוליט מוצק, תאים 4 שכבות. התאים בעלי הביצועים הגרועים ביותר איבדו כ-5-6 אחוזים מהיכולת שלהם לאחר 400 מחזורי שימוש. מעניינות הן הפעימות הנראות בבירור של השינוי באנרגיית הפריקה (כלומר, קיבולת הסוללה) מיד לפני מחזור מספר 400 (ג) QuantumScape
אבל זה סוף היתרונות. תאי מתכת ליתיום מתנפחים במהלך הפעולה מכיוון שהליתיום שנקשר קודם לכן יוצר בהם עצם נפרד - האנודה. אז QuantumScape בודק אותם ב-3,4 אטמוספרות כדי להאט את התהליך. המשמעות היא שהפחתת לחץ אפשרית של תא הסוללה יכולה להוביל לכשל בסוללה בעתיד. אותו דבר, כמובן, עם הצמיג (פנצ'ר לא טוב), אבל הצמיג לא שווה אפילו 1/3 מהמכונית.
עם זאת, לחץ מיכל גבוה הוא כנראה הבעיות הקטנות ביותר. ובכן, תאים בני 10 שכבות הם שלב ביניים בהשוואה לתאים עם כמה עשרות שכבות, הגרסה הסופית אמורה להגיע ב-2022. רק הם יציעו צפיפות אנרגיה מספקת כדי להיות מסוגלים להתחרות בתאי ליתיום-יון קלאסיים במונחים של מחיר/ביצועים [QuantumScape לא אומר]. תאי אב הטיפוס הראשונים המתאימים לשימוש ברכב יופיעו במפעל QS-0 בקליפורניה בשנת 2023, בעוד שנתיים, כאשר החברה פועלת בימים אלה להרחבת הייצור של מפרידים קרמיים (אלקטרוליטים).
תא QuantumScape קשיח בן 10 שכבות (משמאל) וקו חישול חדש מותקן במפעל QS-0 (c) QuantumSCape
האפשרות שהוזכרה להשתמש באלקטרוליט QuantumScape בתאי LFP נראית מבטיחה מאוד. בשל כך, תאים כאלה משיגים צפיפות אנרגיה של 0,6-0,7 קוט"ש לליטר, התואמת את תאי הליתיום-יון המודרניים הטובים ביותר עם קתודות ניקל-מנגן-קובלט ואלקטרוליטים נוזליים. אדם מדבר: עם QuantumScape אלקטרוליט מוצק של פורשה יכול לשמור על הקיבולת של סוללת Taycan מבלי לשנות את גודל המיכל עם ירידה משמעותית במחירו באמצעות שימוש ב-LFP.
התאים צפויים להיות ממוסחרים רק בתחילת 2023 ו-2024.
זה עשוי לעניין אותך:
