Badacze ze szwedzkiego Uniwersytetu Technicznego Chalmersa od lat pracują nad budową akumulatorów strukturalnych, które oprócz magazynowania energii przenoszą także obciążenia. Korzyścią wynikającą z zastosowania tego typu rozwiązania byłaby redukcja masy, ale nie tyle samego akumulatora, co całego złożenia konstrukcyjnego, łącznie z obudową i mocowaniem, np. w ramie pojazdu.
Do budowy takiego akumulatora wybrano kompozyt zbrojony włóknami węglowymi. Jego zaletą jest nieduża masa przy dużej wytrzymałości mechanicznej. W tym kontekście większego znaczenia nabiera jednak przewodność elektryczna włókien węglowych.
W najnowszej wersji opracowanego akumulatora strukturalnego z włókien węglowych wykonana jest zarówno struktura przestrzenna, odpowiadająca za przenoszenie obciążeń, jak i obie elektrody, z których dodatnia jest dodatkowo pokryta fosforanem żelaza. Takie podejście pozwala w znacznym stopniu zredukować ilość metalu w budowie akumulatora, co przekłada się na zmniejszoną masę. Wytrzymałość mechaniczną zwiększa także specjalny, półpłynny elektrolit, który przyczynia się także do zwiększenia bezpieczeństwa, zapobiegając pożarowi w wyniku wycieku.
Akumulator strukturalny w obecnej postaci charakteryzuje się modułem sprężystości 70 GPa i gęstością energii na poziomie 30 Wh/kg. Dalsze prace nad wynalazkiem będą skupione na zwiększeniu wydajności elektrolitu.
chalmers.se
