Acest lucru este în special important pentru producătorii și șoferii de mașini electrice, deoarece astfel de tehnologii pot face ca șofatul unui asemenea vehicul să fie mult mai plăcut.

Există mai multe moduri prin care bateriile îmbătrânesc, printre care expunerea la surse intense de căldură sau acumularea de cicluri de încărcare.

Încărcarea bateriile cu litiu le poate accelera îmbătrânirea, deoarece în urma acestui proces este degajată căldură. Totodată, cu cât mai rapidă încărcarea, cu atât mai multă căldură este degajată.

Am scris anul trecut pe Green Start-Up despre tehnologiile de protecție a bateriilor puse la dispoziție de către Iontra și am aflat mai multe despre cum această companie americană speră să prelungească durata de viață a bateriilor cu litiu.

Echipa principală de manangement a companiei este specializată în lucrul cu tehnologiile pentru sisteme de stocare a energiei, mașini electrice, baterii cu litiu și platforme de software ca serviciu.

Daniel Higgs, manager de venituri la Iontra, ne-a spus că unul dintre fondatorii companiei care este și Chief Science Officer, Daniel Konopka, a fost „specializat în dezvoltarea de materiale pentru pile de combustie, baterii și dispozitive cu energie solară dezvoltate pentru NASA și Departamentul de Energie al SUA, printre alții.”

Un deceniu de îmbunătățit performanța bateriilor cu litiu

Echipa din spatele Iontra a început să lucreze la un alt fel de proiect în anul 2013, când încercau să descopere noi moduri de a aplica straturi de protecție pe suprafețe neregulate și de lipire a materialelor fără să folosească surse de căldură sau presiune.

Astfel, folosind concentrații ridicate de particule, cercetătorii au reușit să dezvolte un proces de sudare mai puternic comparativ cu celelalte disponibile pe piață.

Așa au început să experimenteze pentru a îmbunătăți bateriile, iar Daniel ne-a comunicat faptul că „prin experiența noastră anterioară din domeniile mașinilor electrice și stocării energiei, am decis că ar fi o idee bună să implementăm această tehnologie pe baterii, dat fiind impactul asupra mediului pe care îl poate avea.”

În vreme ce alte companii s-au concentrat pe dezvoltarea diferitelor compoziții pentru baterii, Iontra a încercat să folosească tehnologiile deja disponibile pe piață, precum bateriile cu litiu și alte compoziții emergente, ajustând modul în care acestea sunt încărcate.

Tehnologiile dezvoltate de compania americană sunt utilizate în mai multe industrii care se folosesc de baterii, nu doar în cea auto.

Asta înseamnă că și electronicele de consum, soluțiile de mobilitate electrică mici și mari, dar și soluțiile de stocare a energiei pot beneficia de pe urma tehnologiilor oferite de Iontra, potrivit lui Daniel Higgs.

Viteze de încărcare mai mari, fără a compromite sănătatea bateriilor

Reprezentantul ne-a comunicat faptul că „mașinile electrice reprezintă un punct important de interes, deoarece reprezintă una dintre cele mai mari oportunități de pe piață în prezent pentru Iontra. În plus, un alt aspect al misiunii noastre este acela de a avea un impact pozitiv asupra climei și credem că adopția mașinilor electrice joacă un rol important în atingerea obiectivelor net-zero.”

Întrucât limitarea din prezent a mașinilor electrice este legată de autonomie, viteze de încărcare și siguranță, inginerii Iontra au decis să îmbunătățească toate aceste aspecte folosind tehnologiile dezvoltate pentru companie.

De aceea, ei au reușit să păstreze o autonomie mai mare chiar și după unul sau doi ani de exploatare a celulelor, să crească viteza de încărcare a oricărei celule fără să riște să o deterioreze și chiar să îmbunătățească siguranța pe timpul alimentării.

Daniel a explicat că „păstrăm structura originală a anodului foarte aproape de cum a fost ea gândită din fabrică”, ceea ce înseamnă că acest lucru contribuie și mai mult la menținerea stării de sănătate a celulelor, în vreme ce performanța este și ea îmbunătățită.

„Acest lucru duce la o baterie mai sănătoasă care se poate încărca și mai rapid, fără ca acest lucru să aibă un impact asupra numărului de cicluri de încărcare... iar în anumite cazuri putem chiar să creștem numărul de cicluri pe care îl suportă bateria”, ne-a comunicat reprezentantul.

Acest lucru ar trebui să facă încărcarea unei mașini electrice mai suportabilă, dar să îi prelungească durata de utilizare a bateriilor, ceea ce este important, atât pentru garanție, cât și pentru natură, deoarece utilizarea responsabilă a resurselor de litiu este critică.

38 de milioane de dolari pentru a testa bateriile de mașini electrice

Una dintre cele mai mari provocări când vine vorba de dezvoltarea acestor tehnologii de optimizare a bateriilor, conform spuselor lui Daniel, este testarea performanțelor acestora.

Acesta a explicat faptul că „primim bateriile clienților, le încărcăm și descărcăm de 1000-2000 de ori până când capacitatea acestora ajunge la 80%.”

„Principala provocare pe care încercăm să o depășim în industria auto este construirea infrastructurii necesare testării produselor. Din cauza dimensiunilor pe care le au, bateriile de mașini electrice au nevoie de o platformă de dimensiuni mari, care la rândul ei are nevoie și de o capacitate electrică mai mare.”

Pentru a îmbunătăți centrele de testare, Iontra a obținut recent o finanțare o în valoare de 38 de milioane de dolari Series B, investitorul principal fiind Volta Energy Technologies.

Asta înseamnă că și mai mulți producători de mașini electrice vor putea folosi serviciile companiei, deoarece platformele de testare devin mai mari și centrele de cercetare se îmbunătățesc și ele.

De fapt, toți producătorii din industria auto care fabrică modele cu baterii pot opta pentru implementarea tehnologiilor oferite de Iontra.

Daniel Higgs ne-a comunicat faptul că „discutăm deja cu mai mulți producători de mașini electrice în funcție de stadiul de implementare în care ne aflăm. Ne așteptăm ca soluțiile noastre să fie adoptate inițial de unul sau doi producători, după care ne vom extinde la nivelul întregii industrii.”

Până acum, compania specializată în baterii a reușit să obțină finanțări cu o valoare totală de 50 de milioane de dolari, pe care le-a folosit pentru a își dezvolta centrele de dezvoltare și testare și pentru a permite creșterea și scalarea afacerilor.

Performanțe acreditate de laboratoare specializate

Algoritmii personalizați ai companiei permit controlarea mai rapidă, dar totodată mai controlată a bateriilor, iar Daniel susține că aceasta oferă o uniformitate mai bună la nivelul electrozilor.

„Aceasta este cheia spre încărcarea mai rapidă, autonomie și durată mai mare de exploatare, dar și spre încărcarea la temperaturi scăzute, deoarece putem alimenta bateriile mai optim și fără să le afectăm integritatea”, ni s-a spus.

Managerul de venituri este de părere că astfel, compania va reuși să ofere o experiență mai plăcută posesorilor de mașini electrice și oamenilor care folosesc dispozitive alimentate cu baterii în general.

În același timp, le va permite acestora să contribuie la un mediu mai curat prin prelungirea duratei de exploatare a bateriilor cu litiu.

Tehnologiile celor de la Iontra și performanțele acestora sunt validate de laboratoare terțe de specialitate, pentru ca acestea să se asigure că afirmațiile sunt corecte.

Astfel, instituții precum Underwriters Laboratory (UL), National Renewable Energy Laboratory (NREL), Novonix sau Universitatea din Michigan au validat tehnologiile avansate pentru protecția bateriilor de la Iontra, lucru care ar trebui să le ofere potențialilor clienți și mai multă încredere.

O soluție complementară pentru producătorii auto

În ce privește modul de implementare a acestor soluții, ni s-a comunicat faptul că „tehnologiile furnizate de Iontra sunt destul de ușor de implementat pe încărcătorul integrat al mașinii, deși este nevoie de o colaborare strânsă cu producătorii de mașini electrice pentru ca software-ul să fie adaptat după nevoile fiecărui model în parte.”

Reprezentantul companiei a adăugat faptul că, deși aceste tehnologii sunt compatibile cu toate soluțiile de încărcare rapidă de pe piață, unele dintre ele ar putea fi proiectate încă de la început pentru a oferi încărcare mai rapidă, însă limitarea lor este, de obicei, puterea redusă.

„Apoi urmează tehnologiile care există și sunt în continuă dezvoltare și care se concentrează pe hardware-ul necesar încărcării cât mai rapide a unei mașini electrice”, a explicat Daniel.

Soluția software oferită de cei de la Iontra este compatibilă și cu sistemele de management pentru baterii, care urmăresc potențiale probleme cu celulele, cum ar fi supravoltajul.

În general, sistemul companiei americane este mai degrabă unul complementar și nu îl înlocuiește pe cel deja instalat de producător pe mașini.

Obiectivele Iontra pentru următorii ani

Daniel ne-a împărtășit faptul că „obiectivele noastre pentru anul acesta și chiar pentru următorii este să continuăm să ne sprijinim clienții prin dezvoltarea de noi produse și prin continuarea eforturilor de comercializare.”

Mulțumită investiției obținute recent de către companie, aceasta crește rapid, motiv pentru care oficialii recrutează forță de muncă aproape continuu pentru a ajuta la dezvoltarea și testarea acestor noi tehnologii, ceea ce înseamnă că în 2022, Iontra a reușit să își dubleze numărul de angajați.

De asemenea, firma americană specializată în baterii a semnat și un acord de închiriere pentru o a treia fabrică de testare în Denver, Colorado, ceea ce înseamnă că încearcă o accelerare și mai mare a dezvoltării produsului final.