Pozrite si
Japonská spoločnosť Panasonic sa zaoberá výrobou batérií už 90 rokov od roku 1931. Prvé Li-ion články (typu 1865) pre elektromobily dodáva od roku 2006 hlavne pre Teslu, ale Li-ion batérie vyrába už od roku 1993. Odvtedy sa zdokonaľovaním technológie a vývojom materiálov pre anódy, aj katódy a vylepšovaním konštrukcie článkov podarilo zvýšiť energetickú hustotu trojnásobne.
Teraz firma vyhlásila, že jej podnikanie s batériami pre elektromobily vstupuje do novej fázy a načrtla nové smery vrátane zavedenia valcových článkov typu 4680.
Dnes najrozšírenejšie valcové články typu 1865 majú priemer 18 mm a výšku 65 mm a pôvodne boli určené pre notebooky. Panasonic ich vyrába v Japonsku a používajú sa v automobiloch Tesla Model S a Model X, vrátane najnovších verzií.
V roku 2017 Panasonic uviedol do prevádzky závod na výrobu nových valcových článkov typu 2170 v Gigafactory Tesla v Nevade. Tesla ich nasadila do svojich elektromobilov Model 3 a Model Y a v energetických zásobníkoch. Typ 2170 má priemer 21 mm a výšku 70 mm, takže dosahuje citeľne väčšiu kapacitu na článok.
Zvýšiť hustotu energie v batériách je možné viacerými spôsobmi. Primárnym je chemické zloženie aktívnych materiálov na katóde aj na anódovej strane. Druhým je zvýšenie množstva aktívneho materiálu v obmedzenom priestore každého článku, prípadne batérie. A treťou možnosťou, ktorá je variáciou druhej, je jednoducho zväčšiť veľkosť článku. Preto prechod na typ 2170 priniesol vyššiu energetickú hustotu. Tento typ článkov používa napríklad aj Rivian.
Koncom roku 2020 Panasonic zvýšil hustotu energie svojich článkov o približne 5% a v najbližších rokoch plánuje zlepšenie o 20%. Môže to súvisieť aj s ďalšou generáciou výrazne väčších článkov typu 4680 (priemer 46 mm a výška 80 mm), ktoré Tesla navrhla v septembri 2020.
Ďalším cieľom vývoja novej generácie batérií je znížiť obsah kobaltu v katóde a znížiť výrobné náklady. Podľa najnovšej správy je aktuálny obsah kobaltu v NCA článkoch Panasonic pod 5% a firma vyvíja verzie bez kobaltu. (NCA je katódový materiál pre lítium-iónové batérie na báze nikel – kobalt – hliník).
Kobalt sa používa na stabilizáciu kryštálových štruktúr a na dosiahnutie tepelnej stability. Katódový aktívny materiál NCA, ktorý používa Panasonic vyžaduje menej kobaltu ako alternatíva NCM (nikel – kobalt – mangán).
Trh netrpezlivo čaká na batériu z väčších článkov, pretože väčšia kapacita umožní dosiahnuť rovnaký výkon s menším počtom článkov a znižuje počet úchytov na karosériu vozidla, počet zvarových bodov a následne aj výrobné náklady.
Od článku k batérii však vedie zložitá cesta. Pred uvedením komerčných batérií je potrebné vyriešiť výzvy súvisiace s väčšou veľkosťou buniek, ktorá si vyžiada zmenu konštrukcie a vyššiu úroveň zaistenia bezpečnosti.
V roku 2022 chce Panasonic vytvoriť novú energetickú obchodnú spoločnosť Panasonic Energy Corporation a masívne investovať do batériových gigafabrík na dvoch frontoch. Jeden bude určený na produkciu valcových článkov 4680, druhý na výrobu prizmatických (hranatých) článkov pre automobilku Toyota.
Zdroj