Solid-state batéria patrí medzi technológie, od ktorých sa v budúcnosti očakáva vyššia energetická hustota, rýchlejšie nabíjanie a nižšia hmotnosť batérií v elektromobiloch.
Spoločnosť ProLogium oznámila krok, ktorý je zaujímavý najmä z pohľadu výroby. Jej nová generácia batérie Gen 3.5 Lithium Ceramic Battery (LCB) vstúpila do sériovej výroby v závode na Taiwane. ProLogium pri novom článku uvádza energetickú hustotu 381 Wh/kg a objemovú energetickú hustotu 903 Wh/l. Hodnoty pritom nevychádzajú iba z interných údajov spoločnosti. Veľkoformátový článok s kapacitou 185,4 Ah bol podrobený testovaniu TÜV.
Najväčšou výzvou je výroba
Pri solid-state batériách nie je problémom iba samotný vývoj článku, ale predovšetkým jeho výroba vo veľkom meradle. Mnohé technológie sa dostali k laboratórnym alebo pilotným prototypom, no následný prechod na stabilnú veľkoobjemovú výrobu predstavuje samostatnú technickú a ekonomickú výzvu.
ProLogium sa preto snaží zdôrazniť práve výrobnú stránku svojej technológie. Gen 3.5 LCB využíva architektúru Logithium a výrobnú platformu Lithium Ceramic Battery, ktorú firma postupne vyvíja už od roku 2012.
Pre elektromobily je energetická hustota dôležitým parametrom, pretože umožňuje sledovať, koľko energie sa podarí uložiť v článku vzhľadom na jeho hmotnosť a objem. Vyššia hodnota tak môže v princípe umožniť vytvoriť batériu s väčšou kapacitou bez toho, aby bolo potrebné úmerne zväčšovať jej rozmery alebo hmotnosť.
Spoločnosť uvádza, že s komerčnou výrobou začala v roku 2013 a odvtedy dodala viac ako 2,4 milióna článkov pre spotrebiteľské, špecializované a automobilové aplikácie. Výrobný proces pritom postupne rozširovala. Prvú výrobnú linku typu Sheet-by-Sheet spustila v roku 2013, v roku 2017 prešla na automatizovanejší Roll-to-Roll proces a v roku 2024 uviedla do prevádzky tretiu generáciu výrobnej platformy v gigawattovej mierke.
Práve nazbierané výrobné a kontrolné dáta majú podľa spoločnosti pomáhať pri ďalšom vývoji článkov a pri postupnom zvyšovaní výrobnej kapacity.
Článok prešiel aj nezávislým testovaním
Veľkoformátový článok s kapacitou 185,4 Ah dosiahol podľa testu TÜV gravimetrickú energetickú hustotu 381 Wh/kg a objemovú hustotu 903 Wh/l.
Samostatné testovanie spoločnosťou UL Solutions sa zameralo na solid-state vlastnosti článku podľa metodiky GB/T 43568-2026. Po šiestich hodinách vo vákuu pri teplote 120 stupňov Celzia bola zaznamenaná strata hmotnosti menšia ako 0,05 percenta. Limit pre klasifikáciu all-solid-state batérie je podľa uvedeného štandardu 0,5 percenta.
Na základe výsledku ProLogium uvádza, že Gen 3.5 spĺňa podmienky pre all-solid-state batériu podľa tejto normy. Štandard bol zároveň predložený Medzinárodnej elektrotechnickej komisii ako referencia pre medzinárodnú štandardizáciu.
Inak povedané, z údajov samotného článku automaticky nevyplýva, že sériový elektromobil vybavený takouto technológiou dosiahne konkrétny dojazd alebo nabíjací čas. Kompletný batériový systém totiž zahŕňa aj ďalšie komponenty a samotné výsledné vlastnosti vozidla závisia od jeho konštrukcie.
ProLogium zároveň uvádza, že Gen 3.5 je navrhnutá na vysoký výkon a rýchle nabíjanie. Firma preto vidí možnosti využitia nielen v elektromobiloch, ale aj v dronoch, bezpilotných systémoch, letectve, námorných aplikáciách a ďalších oblastiach, kde môže byť nízka hmotnosť batérie dôležitá.
Gen 4 má využívať väčšinu existujúcej výroby
ProLogium už pripravuje aj ďalšiu generáciu Gen 4 LCB. Tá má používať plne anorganický superfluidizovaný elektrolyt, pričom zostane zachovaná architektúra Logithium. Podľa spoločnosti by na výrobu Gen 4 bolo potrebné upraviť približne 10 percent existujúcej gigawattovej výrobnej linky.
Nová generácia má zachovať vysokú energetickú hustotu, vysoký výkon a rýchle nabíjanie. ProLogium zároveň vyvíja systém Active Safety Mechanism, ktorý má stabilizovať aktívne materiály elektród pri vysokých teplotách a pomáhať predchádzať tepelnému úniku.
Spoločnosť chce výrobu postupne rozšíriť aj mimo Taiwanu. Francúzsko má podporiť výrobu vo väčšom meradle a Severná Amerika má postupne získať lokálne výrobné kapacity.
Pre ProLogium je tak spustenie masovej výroby Gen 3.5 predovšetkým ďalším krokom v snahe dostať solid-state batérie z vývojových a pilotných prevádzok do veľkovýroby.
