28 września 2021

 

Małe latające statki powietrzne pionowego startu i lądowania (E-VTOL) są coraz częściej konstruowane i intensywnie testowane. Kierownik Katedry Inżynierii Mechanicznej i dyrektor Centrum Silników Elektrochemicznych Penn State University Chao-Yang Wang widzi w nich przyszłość transportu. Uważa również, że stanowią ogromne wyzwanie dla akumulatorów. Wymagają one bowiem bardzo dużej gęstości energii, aby odpowiednio długo utrzymać maszynę w powietrzu. Muszą również zapewnić odpowiednio dużą moc podczas startu i lądowania, aby utrzymać maszynę w pionie. W przypadku użycia do celów komercyjnych muszą również mieć możliwość szybkiego naładowania przy założeniu piętnastu komercyjnych lotów dziennie. Do tego muszą też być lekkie.

Naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Pennsylwanii przetestowali dwa akumulatory litowo-jonowe, które mogą po ładowaniu przez 5 do 10 minut, zapewnić zasięg około 80 km. Wytrzymują ponadto ponad 2000 ładowań. Wykorzystali technologię, którą wcześniej opracowali dla pojazdów elektrycznych. Najważniejsze było podgrzanie akumulatora, aby umożliwić szybkie ładowanie bez tworzenia się tzw. kolców litu, które mogą uszkodzić akumulator. Wykorzystano folię niklową, która szybko podgrzewa akumulator do 60 °C. Stosując ten pozornie prosty zabieg uniknięto również ograniczenia możliwej ilości cykli ładowania, co jest zjawiskiem typowym przy tzw. szybkim ładowaniu. Tak zbudowane akumulatory zachowują zawsze margines bezpieczeństwa, który jest niezwykle ważny w przypadku statków powietrznych.

news.psu.edu