Nové řešení lithiové baterie

akumulace energie

Na základě přečtení novinového článku Superbaterie z Letňan v deníku Mladá fronta dnes, který mne velmi zaujal, jsem si vyhledal vše dostupné o vývoji českých 3D lithiových článků. Po jejich prostudování jsem požádal zakladatele a hlavního vývojáře trojrozměrných lithiových článků HE3DA (High Energy 3 D acumulator), chemika Jana Procházku, Ph.D., o rozhovor. Přestože jsme technickým časopisem z ne úplně stejného oboru, tak si velmi vytížený vynálezce a propagátor lithiových 3D článků na mne udělal čas.

Po neokázalém přivítání, jsme se odebrali do přízemí bývalé požární zbrojnice v areálu leteckého výzkumného ústavu v Letňanech. Hned v první místnosti nalevo od vstupní chodby, byl „týrán“ výše uvedený 3D lithiový článek o kapacitě 1/3 kWh nazvaný, pro své rozměry Robusta – viz obr. 1.

Obr. 1 •

Bateriový článek je nabíjen pomocí fotovoltaického panelu osvětlovaného výbojkovými svítidly. Elektrickou energii článek dodává do svítidel na stole – viz foto. Všechny parametry jsou pečlivě zaznamenávány (obr. 2) a následně vyhodnocovány.

Obr. 2 •

V protější místnosti mně pan Procházka ukázal „výrobní linku na výrobu článků“. Mne jako laika velmi překvapila její jednoduchost. Z prostudovaných publikovaných článků jsem věděl, že je zde použito nanomateriálů. Stále jsem hledal nějaké nanotextilie, ale byl jsem vyveden z omylu, když mi pan Procházka ukázal na sklenice, v nichž byl uskladněn sypký šedavý prášek.

V prostudovaných materiálech jsem se dočetl, že: „Trojrozměrná lithiová baterie je v podstatě dutá, její stěny tvoří elektrody oddělené nevodivými vrstvami, které však dovolují průchod nosičů elektrického náboje mezi elektrodami. Nevodivé vrstvy nazývané separátory jsou tvořeny neorganickými nanovlákny. Hlavní kouzlo baterie spočívá v jejím vnitřním prostředí. Díky pečlivě vybraným materiálům a jejich mikroskopickým rozměrům a vlastnostem mohou elektrochemické procesy během nabíjení a vybíjení probíhat „hladce“ a s malými ztrátami i při velmi jednoduché a levné konstrukci.“ Tolik citát z článku z 12. června 2015 na www.technet.cz.

Po prohlídce výrobních a vývojových prostor mi byl poskytnut krátký čas na rozhovor u velikého jednacího stolu. Uprostřed ležely na sobě další dva prototypy trojrozměrných lithiových článků (viz obr. 3), které samozřejmě okamžitě upoutaly moji pozornost.

Obr. 3 •

Na můj dotaz, jakou má ten větší asi kapacitu, pan Procházka po drobných výpočtech objemu baterie prozradil, že při objemu 1 litr je její kapacita cca 150 kWh.

„Já vidím náš trh nejen v energetice a také v automobilovém průmyslu. Tam jsme schopni dodat baterii s napětím 48 V. Automobily mají problémy s vysokými proudy a současné baterie s napětím 12 V to již téměř nezvládají. Námi vyvinutá automobilová baterie bude stejně velká, jakou mají současná auta, ale bude mít 4x vyšší napětí. Konkurence to sice zvládá také, ale při námi požadované ceně za kus 240 dolarů, potřebuje cenu okolo 600 dolarů.

V energetice je záležitostí jen několika blackoutů, než bude jasné, že se do jejího vývoje začnou dávat velké finanční prostředky. Jen malý příklad. Loni na jaře jsem letěl do Ameriky přes Amsterodam a na letišti v Amsterodamu vypadl proud. Vše je na elektriku. Po hodině a půl, původně krásné a čisté záchodky, vypadaly jak v Kazachstánu, protože nefungovaly splachovače, netekla voda, a nastala hygienická katastrofa. A pak se celý kolos musel znovu, postupně po částech, s velkými dodatečnými náklady, znovu uvést do provozu. Je nutné započíst všechny ztráty, například i dodatečné náklady cestujících vzniklé nutností přeorganizovat jejich následný pracovní program atd. Myslím si, že se změny začnou dít, jakmile se začnou zavádět chytré sítě, tzv. smartgrip a vyřeší se problém, kdo to zaplatí.

My se jako malá firma snažíme prosadit nový nápad a vytvořit nový, obrovský trh. Otvíráme cestu pro lithiovou baterii a pro její bezpečné použití. Protože když dnes vezmete nějakou komerční baterii a zkratujete ji, může dojít až k požáru. Toto u našeho nápadu nehrozí.“

Uvidíme, jak rychlý bude další vývoj. Letos by měl být předveden prototyp automobilové baterie s napětím 48 V.

Literatura

• [1] BIBEN Martin: Superbaterie z Letňan. Mladá fronta DNES, 21. 11. 2015. Dostupné z www: http://www.zelenazivotu.cz/index.php/informace-pro- media/1022-superbaterie-z-letan
• [2] HE3DA s.r.o. přichází se zásadním posunem ve vývoji rychlonabíjecích baterií pro elektromobilitu, ČTK 8. října 2015. Dostupné z www: http:// www.protext.cz/zprava.php?id=23878
• [3] HE3DA vybírá vhodného partnera pro sériovou výrobu, ČTK 7. října 2015. Dostupné z www: http:// www.protext.cz/zprava.php?id=23866
• [4] LÁZŇOVSKÝ Matouš: Česká firma chce prorazit s novou baterií. Nehořlavou a levnější. Dostupné z www: http://technet.idnes.cz/novy-typ-lithiove-baterie-09h-/veda.aspx?c= A150605_145009_veda_mla
• [5] RŮŽIČKA Vlastimil: Vývoj prototypů 3D baterií pokračuje. Dostupné z www: http://www.mmspektrum.com /clanek/vyvoj-prototypu-3d-baterii- pokracuje.html

New solution lithium batteries

The author describes his interview with the inventor of new construction lithium batteries. A novelty is the use of. Nanomaterials. The aim is to offer customers a battery with a larger capacity and cheaper.