Společnost TRUMPF vylepšuje baterie pro e-auta pomocí laserem řízených rentgenových zdrojů
Rentgenové světlo generované laserem pro kontrolu základních součástí elektromobilů. Laserová technologie umožňuje použití obzvláště zářivých rentgenových zdrojů v průmyslu. Společnost TRUMPF vede vývojové partnerství XProLas. Dalšími partnery jsou AMPHOS, Active Fiber Systems, BASF, Bruker, Cellforce, Excillum, Ushio Germany, Viscom, Univerzita v Hannoveru a Fraunhoferovy instituty v Cáchách a Jeně.
Výrobci baterií pro elektromobily by v budoucnu mohli dále zlepšit odolnost a výkonnost baterií pro elektromobily pomocí kompaktních zdrojů rentgenového záření. Vývojové partnerství XProLas nyní zahájilo vývoj těchto laserem řízených rentgenových zdrojů pod vedením společnosti TRUMPF. První demonstrační systémy mají být postaveny do roku 2026.
V budoucnu budou moci výrobci tyto systémy využívat ke sledování nabíjení a vybíjení baterií v reálném čase nebo ke zvláště přesnému určení nečistot v baterii. Získané poznatky budou zahrnuty do vývoje nových baterií. Díky závěrům vyvozeným z analýz budou výrobci schopni zlepšit například rychlost nabíjení. Doposud mohly společnosti provádět takováto zkoumání pouze na velkých urychlovačích částic dlouhých přes 100 metrů. Výzkumné stanice na těchto velkých výzkumných zařízeních jsou vzácné. Laserem poháněné zdroje rentgenového záření jsou velké jen asi jako mobilní dům a jako takové jsou levnější na výrobu. Jsou proto ideální pro použití v průmyslu.
Společnost TRUMPF, která se zabývá špičkovými technologiemi, přispívá do partnerství svými odbornými znalostmi v oblasti výroby laserů pro průmyslové použití. Společnosti BASF a Cellforce poskytují pro testy materiály a komponenty pro baterie. Společnosti Ushio Germany a Excillum přispívají svými odbornými znalostmi v oblasti zdrojů paprsků. Za konstrukci systémů odpovídají společnosti Bruker a Viscom. Na akademické straně jsou hnacími silami Hannoverská univerzita a Fraunhoferovy instituty v Cáchách a Jeně. Rozpočet na výzkum činí přibližně 15 milionů eur a projekt financuje Spolkové ministerstvo pro vzdělávání a výzkum (BMBF).
Rentgenové paprsky pro lepší baterie v elektromobilech
Cílem vývojového projektu XProLas je také vytvoření kompaktního rentgenového zdroje s vysokou brilancí pro analýzu katodového materiálu baterií elektromobilů. Materiál, z něhož jsou vyrobeny katody baterií elektromobilů, má zásadní význam pro výkon a spolehlivost baterií elektromobilů. Přesné složení katodového materiálu lze určit pouze pomocí rentgenového záření. Kompaktní, laserem řízené varianty mohou i v této oblasti použití nahradit rozsáhlá výzkumná zařízení. Výrobci katodového materiálu tak mohou urychlit své vývojové práce.
Laser slouží při generování rentgenového záření jako zdroj tzv. upstream beam. Laserový puls zasáhne takzvaný terčík, kov, jako je gallium, indium nebo cín. Vzniká plazma; toto plazma vyzařuje část energie jako extrémně krátkovlnné světlo, například rentgenové záření.
Zdroj zprávy: Trumpf
