Mazda a 12voltový akumulátor lithium-ion: Zvoní olověným baterkám hrana?
Lithium-iontová baterie v prodejní podobě existuje teprve od roku 1991. A to i přesto, že její princip byl objeven už počátkem 20. století. Poté, co se trvale usídlila v elektronických zařízeních, jmenovitě mobilních telefonech, tabletech či noteboocích, si začala hledat cestu také do automobilů.
V autech se s tímto typem akumulátoru setkáváme v elektromobilech a také v hybridech. Coby klasická, takzvaná startovací baterie spalovacích motorů aut se ale dosud nepoužívá. Dle Mazdy a firem ELIIY Power a Ube Industries by se však toto mohlo do budoucna změnit. První praktické využití lithium-iontové baterie coby startovací se dle vyjádření Mazdy očekává do roku 2021.
Vadí jim nejen vysoká teplota
Lithium-iontové akumulátory sice lépe než olověné splňují požadavky ekologů a ochránců životního prostředí, neboť nepoužívají jedovaté olovo. Jenže olověné akumulátory v roli startovací baterie mají navzdory tomu celou řadu výhod. Jsou vcelku levné, hlavně však nabízejí jednu vlastnost, která je pro roli startovací baterie velice důležitá. A to schopnost dodávat krátkodobě velký proud při současně zanedbatelném poklesu napětí na svorkách akumulátoru. Výhodou je také odolnost proti vysoké teplotě okolí, stejně jako vyhovující vlastnosti při případných nárazech automobilu a tedy deformacím přídě, kde je baterie uložena.
Lithium-iontové baterie mají také celou řadu výhod. Například vysokou kapacitu vzhledem k objemu a hmotnosti. Dále je to velice malé takzvané samovybíjení, u současných produktů přibližně 5 procent. A do třetice, poskytují vysokou hustotu energie a ještě mohou být vyrobeny v rozličných tvarech.
Uvedené výhodné vlastnosti lithium-iontových akumulátorů přesto nezaručují, že mohou být využity coby startovací baterie v autě. Asi největší nevýhodu by v dané roli představovalo stárnutí. Lithium-iontová baterie stárne rychleji, pokud je vystavena vyšší teplotě okolí a pokud dochází k častějšímu vysokému zatížení, kdy je požadavek na vysoké hodnoty proudu. Obě uvedené negativní vlastnosti se plně projeví právě v roli startovací baterie. Pokud by byla umístěna v motorovém prostoru, ohrožovala by ji vysoká okolní teplota. A to značné proudové zatížení přichází v úvahu při každém spuštění motoru. Nevýhod je ale více. Lithium-iontové baterii vadí také například přebíjení, při němž hrozí nebezpečí výbuchu. Navíc ani vlastnosti v případě nárazu vozidla nejsou nejlepší.
Pro motorky už jsou
Překonat výše uvedené nedostatky ale podle Mazdy možné je. Za tímto účelem je potřeba podrobit lithium-iontové baterie dalšímu vývoji. Mazda může využít počítačové konstruování a modelování, s nímž má údajně bohaté zkušenosti při vývoji technologie SkyActiv. V rámci společného vývoje startovací lithium-iontové baterie by se měla zaměřit na chemické pochody uvnitř akumulátoru a také vyřešit jeho zástavbu do vozidla.
Partnerská společnost ELIIY Power má již zkušenosti jak s výrobou stacionárních lithium-iontových akumulátorů, tak s tímto typem baterií pro motocykly japonských výrobců a to od roku 2016, kdy je jim začala dodávat. Své dosavadní zkušenosti chce společnost využít při řešení zejména bezpečnostních požadavků na lithium-iontovou startovací automobilovou baterii. Jde zejména o zabránění průniku vlhkosti, stejně jako o odolnost při nárazu.
Třetí společnost, podílející se na popisovaném projektu, Ube Industries, nabízí zkušenosti s vývojem a výrobou elektrolytu a separátorů. Právě další vývoj elektrolytu má přispět k prodloužení životnosti a zvýšení pracovní bezpečnosti lithium-iontové baterie v roli zdroje startovacího proudu motoru automobilu. Společnost se má také v rámci vývoje zaměřit na zvýšení odolnosti proti vysoké teplotě, což je v případě uložení baterky v motorovém prostoru vozidla klíčový prvek.
Pokud se vývoj podaří dotáhnout do konce, což se předpokládá, mohly by se lithium-iontové baterie v automobilech uplatnit do budoucna v mnohem větší šíři než dosud. Ale jak už jsme předeslali, patrně to nebude dříve než v roce 2021.
