蘋果聯(lián)合谷歌研發(fā)電動汽車用突破性電池

科技公司戴森正在秘密地研究一輛電動汽車，這將使英國成為重量級硅谷巨頭谷歌和蘋果公司發(fā)展的電動汽車的答案。由于突破性的固態(tài)電池，戴森汽車的能源密度和當(dāng)今電動汽車的范圍可能會增加一倍。

戴森電動車公司的消息在政府最近的2016-2021年國家基礎(chǔ)設(shè)施交付計(jì)劃中被意外泄露，該計(jì)劃指出：戴森公司正在威爾特郡馬姆斯伯里總部開發(fā)新的電池電動汽車。創(chuàng)造了500多個(gè)工作崗位，大部分在工程上。

這個(gè)啟示很快就被修正為：政府正在向戴森提供高達(dá)1600萬英鎊的撥款，以支持他在馬姆斯伯里的現(xiàn)場電池技術(shù)的研發(fā)。

Dyson以其氣旋分離真空吸塵器而聞名，而在其299英鎊超音速吹風(fēng)機(jī)的消息中，由于其9,000萬美元收購電池公司Sakti3，該產(chǎn)品面向EV推動。由密蘇里大學(xué)教授Ann Marie Sastry發(fā)起的這一創(chuàng)業(yè)公司聲稱已經(jīng)開發(fā)出能夠產(chǎn)生超過400Wh kg能量密度的固態(tài)鋰離子電池。

這幾乎是特斯拉松下電池的兩倍，據(jù)估計(jì)是240Wh kg左右的行業(yè)領(lǐng)先者 - 將EV的范圍翻倍，同時(shí)將成本降低到每千瓦時(shí)100美元(69英鎊)，這是EV開始的轉(zhuǎn)折點(diǎn)對手汽油/柴油動力汽車的成本。

麻煩的是，電池歷史充斥著輝煌的失敗，如加拿大公司Avestor，在出售的固態(tài)鋰離子電池AT&T開始爆炸之后，Ueste家庭娛樂盒開始爆炸。那么為什么Sastry和Sakti3(Sakti是Sanskrit的權(quán)力，三個(gè)是鋰的定期號碼)認(rèn)為他們已經(jīng)破解了，別人失敗了

今天的鋰離子電池通常用不存儲任何能量的凝膠或液體包裝; Sastry的夢想是發(fā)現(xiàn)一種固體導(dǎo)電材料，足以使鋰離子從陽極到陰極前后傳播，對電池進(jìn)行放電和充電。

十年前，Sastry及其同事撰寫了模擬軟件，以確定鋰的材料和結(jié)構(gòu)的組合，從而導(dǎo)致高能量電池，這也可以大量生產(chǎn)。如果制造成本昂貴，則沒有使用最佳能量密度或最大數(shù)量的循環(huán)。

在構(gòu)建電池的微薄層的原型組裝中，Sastry的團(tuán)隊(duì)修改了二手設(shè)備，用于制造印刷箔片。實(shí)際上，用于制造平板顯示器和光伏太陽能電池的相同，成熟的薄膜沉積工藝將層疊陰極的微薄膜，然后層疊集電器，然后層壓陽極等都在真空中。一旦組裝，所得的電池被充電并準(zhǔn)備進(jìn)行測試。

巴斯大學(xué)電子與系統(tǒng)工程教授彼得威爾遜(Peter Wilson)說，將電池制造從實(shí)驗(yàn)室測試臺擴(kuò)展到串聯(lián)生產(chǎn)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。戴森面臨著另一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)：將其先進(jìn)的數(shù)字電動機(jī)的尺寸從真空吸塵器增加到為汽車供電。但如果戴森破裂，英國可能擁有自己的特斯拉競爭對手。

創(chuàng)新將驅(qū)動戴森的突破

固態(tài)電池

盡管基于鋰離子技術(shù)，加壓液體電解質(zhì)被作為隔離層(保持正極和負(fù)極不接觸)和電解質(zhì)(允許離子轉(zhuǎn)移發(fā)生)的薄層的不可燃材料替代

比液體更安全

鋰離子電池通常運(yùn)行在35°C，要求電動汽車復(fù)雜的冷卻，特斯拉和通用電池的電池都遭受了火災(zāi)。為延長使用壽命，電池不應(yīng)充滿電或放電。固態(tài)電池不會遇到這些問題。

智能電機(jī)

威盛(Wilson)說，戴森數(shù)字開關(guān)磁阻電機(jī)受益于優(yōu)秀的封裝和機(jī)械設(shè)計(jì)。它們提供良好的冷卻和熱性能,這是關(guān)鍵，而空氣動力學(xué)有效的轉(zhuǎn)子，安靜和涼爽，最大限度地減少損失。

規(guī)模問題

無刷電機(jī)已經(jīng)達(dá)到90%的效率，戴西數(shù)碼電機(jī)的余量并不多。在轉(zhuǎn)子電場產(chǎn)生的損失之上，如果放大到汽車尺寸，它將具有慣性和熱挑戰(zhàn)。使用一系列疊片減少了這些損失。