Trafotek käyttää laserohjattua röntgenlähdettä sähköajoneuvojen akun suorituskyvyn parantamiseen

Tulevaisuudessa sähköajoneuvojen akkujen valmistajat voivat edelleen parantaa sähköajoneuvojen akkujen kestävyyttä ja suorituskykyä kompaktien röntgenlähteiden avulla. Tämä läpimurto on tulos XProLasin johtamasta tutkimusprojektista.
XProLas-ohjelman kehityskumppanit työskentelevät parhaillaan laserohjatun röntgenlähteen kehittämisen parissa. Ensimmäiset esittelyjärjestelmät odotetaan valmistuvan vuonna 2026. Nämä järjestelmät antavat valmistajille mahdollisuuden seurata akun lataus- ja purkausprosesseja reaaliajassa ja pystyy tunnistamaan akun sisällä olevat epäpuhtaudet erittäin suurella tarkkuudella.
Tämän tutkimuksen tuloksia voidaan soveltaa suoraan uusien akkujen kehittämiseen, ja niiden odotetaan parantavan keskeisiä suorituskykyparametreja, kuten latausnopeutta.
On syytä huomata, että aiemmin tällaisia ​​tutkimuksia on tyypillisesti tehty suurilla, yli 100 metrin pituisilla hiukkaskaasupolkimilla, ja nämä tilat ovat erittäin harvinaisia, mikä rajoittaa tutkimuksen laajuutta ja tehokkuutta. Sitä vastoin laserohjatut röntgenlähteet ovat vain asuntoauton kokoisia ja paljon halvempia valmistaa, joten ne sopivat paremmin laajaan käyttöön teollisuusympäristöissä.
XProLas-tutkimusprojektin budjetti on noin 15 miljoonaa euroa, ja sitä rahoittaa liittovaltion opetus- ja tutkimusministeriö (BMBF).
Tässä projektissa Tonsfast hyödyntää teollisen laservalmistuksen osaamistaan ​​tarjotakseen kennomateriaaleja ja -komponentteja testaukseen yhteistyökumppaneiden, kuten BASF:n ja Cellforcen, kanssa. Lisäksi yritykset, kuten Ushio Germany, Excillum, Bruker ja Viscom, tarjoavat keskeistä asiantuntemusta säteen lähteiden ja järjestelmien rakentamisessa. Hannoverin yliopisto sekä Fraunhofer-instituutit Aachenissa ja Jenassa antoivat myös merkittävää tukea hankkeelle akateemisella tasolla.
Yllä mainittujen sovellusten lisäksi XProLas-projektissa kehitetään kompaktia, erittäin kirkasta röntgenlähdettä, joka on suunniteltu erityisesti sähköajoneuvojen akkujen katodimateriaalien analysointiin.
Sähköajoneuvojen akkujen katodimateriaalit ovat kriittisiä niiden yleisen suorituskyvyn ja luotettavuuden kannalta, ja näiden materiaalien tarkka koostumus voidaan tietää tarkasti vain röntgenmittauksilla.
Kompakti, laserohjattu röntgenlähde toivottavasti korvaa suuret tutkimuslaitokset tällä alalla ja nopeuttaa siten katodimateriaalien valmistajien kehitysprosessia.
Röntgentuotantoprosessissa laser toimii ylävirran säteen lähteenä ja luo plasman osumalla tiettyyn metalliin (kuten gallium, indium tai tina) laserpulssilla, mikä puolestaan ​​vapauttaa hyvin lyhyen aallonpituuden valoa. kuten röntgenkuvat.