24M Technologies разработали новую технологию Electrode-to-Pack

Первоначально аккумуляторы для электромобилей проектировались по следующей схеме: аккумуляторный элемент, модуль, блок. В 2019 году китайская компания CATL представила архитектуру Cell-to-Pack, в которой они отказались от модулей. Это дало возможность сделать аккумуляторы легче и уменьшить их габариты. С тех пор уже вышла третье поколение данной технологии.

Теперь компания 24M Technologies делает следующий шаг в этом направлении, отказавшись от аккумуляторных элементов. Они «запечатывают электроды в тонких полимерных плёнках». Затем их интегрируют непосредственно в аккумуляторную батарею, что существенно увеличивает эффективность компоновки. Технология получила название Electrode-to-Pack (ETOP).

Внутри корпуса элемента литий-ионных аккумуляторов содержится существенная доля неактивных и не несущих энергию материалов. Среди них обеспечивающие конструкцию металлы и пластик. Это увеличивает стоимость изделия и увеличивает его габариты. Новая архитектура ETOP меняет этот подход и предлагает герметичную пару катод-анод. Это исключает необходимость в наличии модуля, элемента и ненужных материалов.

В результате, производители аккумуляторов могут достичь максимальной энергетической плотности на уровне аккумулятора для любых электрохимических систем (NMC, LFP, NCA, натрий-ионный, LTO, LiS и т. д.).

Представители 24M утверждают, что их технология ETOP позволяет сократить объём аккумулятора до 80% по сравнению с 30–60% у традиционных конструкций аккумуляторных батарей. Благодаря этому, разработчики электромобилей смогут использовать в своих транспортных средствах дополнительную энергетическую плотность. Они могут уменьшить стоимость электромобиля или увеличить запас хода на одной зарядке. К примеру, можно будет использовать менее дорогие электрохимические системы для обеспечения того же запаса хода, но с аккумулятором меньшего размера.

Специалисты компании 24M Technologies утверждают, что ёмкость NMC 75 кВт·ч, благодаря их технологии, можно увеличить до 100 кВт·ч. В результате, запас хода увеличится на 33% без увеличения габаритов аккумуляторной батареи. В то же время, разработчики электромобилей могут заменить химию NMC на менее дорогую технологию LFP и создать более дешёвый аккумулятор с таким же запасом хода.

24M также отмечают, что электроды герметично запечатаны по отдельности. Поэтому допуски безопасности электродов могут быть менее строгими чем в традиционных АКБ. Это повышает выход водных изделий и безопасность при одновременном снижении инвестиционных затрат. Ведь устраняется необходимость в традиционном высокоточным оборудовании. Герметичные электроды вполне допускается переворачивать и соединять последовательно и параллельно. В результате производители могут создавать любые конструкции. Например, это могут быть компактные батареи 48 В или смешанные последовательно-параллельные аккумуляторы 400-800 В.
Наоки Ота, президент и генеральный директор 24M Technologies, называет технологию ETOP полностью активным материалом в сложной оболочке.