Οι ΗΠΑ ξεκίνησαν πρόσφατα μια νέα γραμμή παραγωγής μπαταριών, η οποία αναμένεται να βοηθήσει τους ερευνητές να αναπτύξουν ασφαλέστερες και φθηνότερες τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας για το ηλεκτρικό δίκτυο.
Η νέα γραμμή στεγάζεται στο Grid Storage Launchpad (GSL), μια ερευνητική εγκατάσταση 93.000 τετραγωνικών ποδιών. Λειτουργεί από το Εθνικό Εργαστήριο Βορειοδυτικού Ειρηνικού (PNNL) του Υπουργείου Ενέργειας (DOE) στο Ρίτσλαντ της Πολιτείας της Ουάσινγκτον.
Σύμφωνα με την PNNL, η νέα γραμμή παραγωγής που τέθηκε σε λειτουργία διαθέτει συνολικά 16 τεμάχια εξοπλισμού μέσα σε ένα εργαστήριο 1.400 τετραγωνικών ποδιών. Σύμφωνα με πληροφορίες, πρόκειται για την πρώτη γραμμή παραγωγής πρισματικών κυψελών μπαταριών σε εθνικό εργαστήριο των ΗΠΑ.
Οι ερευνητές του PNNL επεσήμαναν ότι θα τους επιτρέψει να κατασκευάζουν, να δοκιμάζουν και να επικυρώνουν προηγμένα σχέδια μπαταριών σε βιομηχανική κλίμακα. «Αυτό βοηθά τους ερευνητές μας να γεφυρώσουν το χάσμα μεταξύ επιστήμης και βιομηχανίας», δήλωσε ο Adam Jivelekas, διευθυντής επιχειρήσεων του GSL.
Νέος κόμβος αποθήκευσης δικτύου
Η γραμμή θα παράγει πρισματικά κυψέλες μπαταριών. Αυτά είναι ορθογώνια και μεγαλύτερα από τις κυλινδρικές κυψέλες και έχουν σχήμα μπαταρίας εννέα βολτ (9V). Ως αποτέλεσμα, περιέχουν περισσότερη ενέργεια ανά κυψέλη. Αναπτυγμένα με βαρύτερο μεταλλικό περίβλημα, είναι λιγότερο επιρρεπή σε υπερθέρμανση, γεγονός που τα καθιστά ολοένα και πιο δημοφιλή για την αποθήκευση ενέργειας στο ηλεκτρικό δίκτυο.
Ο Mark Weller, PhD, επιστήμονας υλικών του PNNL και κύριος ερευνητής του έργου, εξήγησε ότι το μέταλλο μεταφέρει θερμότητα πιο αποτελεσματικά από τα περισσότερα υλικά. Αυτό επιτρέπει σε αυτές τις μπαταρίες να ψύχονται πιο εύκολα. «Εάν έχετε καλύτερη μεταφορά θερμότητας, εάν οι κυψέλες είναι πιο μηχανικά ομοιόμορφες, εάν συσκευάζονται πιο αποτελεσματικά, όλα αυτά μπορούν να μεταφραστούν όχι μόνο σε υψηλότερη ασφάλεια, αλλά και σε χαμηλότερο κόστος», πρόσθεσε.
Επιπλέον, το ορθογώνιο σχήμα τους σημαίνει ότι μπορούν να στοιβάζονται τακτοποιημένα μεταξύ τους. Αυτό μειώνει τον σπαταλημένο χώρο σε σύγκριση με τις κυλινδρικές εναλλακτικές. Η αποτελεσματική συσκευασία βοηθά στην αύξηση της ενεργειακής πυκνότητας σε επίπεδο συσκευασίας.
Σύμφωνα με τον Jivelekas, η εγκατάσταση θα βοηθήσει στην επιτάχυνση της μετάβασης από την έρευνα για τις μπαταρίες στην παραγωγή. «Μπορούμε να βοηθήσουμε εξωτερικούς ερευνητές ή συνεργάτες του κλάδου να δοκιμάσουν και να επικυρώσουν τα σχέδια πρισματικών κυψελών τους», επεσήμανε.
Έναρξη Λειτουργίας
Το PNNL σημείωσε ότι η εγκατάσταση βρίσκεται μέσα σε ένα εξειδικευμένο ξηρό εργαστήριο, όπου τα επίπεδα υγρασίας διατηρούνται χαμηλότερα από αυτά που βρίσκονται σε ορισμένα από τα πιο ξηρά μέρη του πλανήτη. Η διατήρηση αυτών των συνθηκών είναι κρίσιμη, καθώς τα ίχνη υγρασίας μπορούν να υποβαθμίσουν τα ευαίσθητα εξαρτήματα της μπαταρίας.
Η εγκατάσταση ολοκλήρωσε τις δοκιμές νωρίτερα φέτος. Οι επιστήμονες προετοιμάζουν τώρα έργα επικύρωσης που αποσκοπούν στην επίδειξη των δυνατοτήτων της. Ο Weller τόνισε ότι η πραγματική δοκιμή αποδεικνύει ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη συνεπή κατασκευή πρισματικών κυψελών υψηλής ποιότητας.
«Η κατασκευή μιας κυψέλης νομίσματος απαιτεί μερικά χιλιοστόγραμμα υλικού. Η κατασκευή μιας πρισματικής κυψέλης απαιτεί τουλάχιστον ένα κιλό», εξήγησε σε δελτίο τύπου. «Όταν κλιμακώνεσαι έτσι, δεν μπορείς να υποθέσεις ότι μια χημική σύνθεση που λειτούργησε καλά σε ένα κελί νομίσματος θα λειτουργήσει εξίσου καλά και σε ένα πρισματικό κελί».
Για να καταδείξει την προσέγγιση, η ερευνητική ομάδα θα παράγει και θα αξιολογήσει δύο πολλά υποσχόμενες χημικές ενώσεις μπαταριών για χρήση σε πρισματικά κυψέλες. Αυτές περιλαμβάνουν ιόντα νατρίου και φωσφορικό λίθιο-σιδήρου (LFP).
Μετά την παραγωγή, οι ερευνητές θα υποβάλουν αυτούς τους δύο τύπους πρισματικών κυψελών σε μια σειρά δοκιμών για να αξιολογήσουν την απόδοση και την ασφάλειά τους. «Με αυτήν τη δυνατότητα, μπορούμε να κάνουμε την έρευνα και ανάπτυξη και τις δοκιμές σε πιλοτική κλίμακα που είναι δύσκολο να δικαιολογήσουν οι εταιρείες και να διευκολύνουμε μια ομαλότερη μεταβίβαση για την κυκλοφορία προηγμένων ιδεών μπαταριών στην αγορά», κατέληξε ο Weller.
www.worldenergynews.gr
