Batteria per applicazioni di difesa

Generare energia pulsata dinamica e ad alta energia è una cosa. Farlo mantenendo le batterie fresche e sicure, però, è un'altra.

L'Università di Auburn, con sede in Alabama, e IntraMicron Inc., un'azienda di sviluppo di tecnologie ingegneristiche, hanno presentato un modo per soddisfare le esigenze estreme dei sistemi elettrici a impulsi, pensati per le missioni di difesa di nuova generazione, in una dimostrazione speciale tenutasi il 7 dicembre. Gli ospiti hanno assistito alla simulazione di scariche di carico di missioni a impulsi, alimentate da un pacco batteria agli ioni di litio da 1.000 volt all'avanguardia, nell'ambito dell'impegno costante del team per migliorare la sicurezza e la difesa nazionale.

Un pacco batteria agli ioni di litio da 1.000 volt sviluppato dall'Università di Auburn e da IntraMicron. (Foto: Università di Auburn)

"Abbiamo una delle batterie agli ioni di litio più grandi al mondo, in grado di scaricarsi in modo sicuro a livelli di potenza più elevati, o più rapidi, rispetto a qualsiasi altro sistema di batterie agli ioni di litio disponibile", ha affermato Bruce Tatarchuk, co-fondatore e CEO di IntraMicron, che è anche direttore del Center for Microfibrous Materials Manufacturing dell'Università di Auburn e professore associato Charles Gavin III presso il Dipartimento di ingegneria chimica.

La batteria e il sistema di raffreddamento di IntraMicron, insieme ad altri sistemi di raffreddamento sviluppati per il carico stesso, sono accoppiati tra loro, per gentile concessione di Rocky Research/Honeywell.

"Quando si scarica una batteria al massimo della sua potenza, metà dell'energia viene trasferita al carico elettrico e metà viene generata sotto forma di calore all'interno della batteria", ha affermato Tatarchuk. "Si tratta di 1.000 volt e 800 ampere, per una batteria da 800 kW. La nostra tecnologia fornisce un mezzo sicuro ed efficace per rimuovere quel calore, impedendo a una batteria di surriscaldarsi al punto da esplodere e quindi incendiare anche tutte le altre 275 batterie del pacco."

"Siamo leader in questo pacco batteria e nel suo design, e deteniamo brevetti statunitensi e mondiali. È il nostro gioiello", ha detto Tatarchuk.

Il sistema è progettato con le massime precauzioni di sicurezza per prevenire guasti di propagazione della batteria, ha affermato Tatarchuk, consentendo al contempo alle celle di funzionare al massimo della corrente e della potenza di uscita. Sfruttando la gestione termica, questa tecnologia termica della batteria consente un aumento fino a quattro volte della densità di potenza, preparando il terreno per i requisiti di potenza a impulsi di prossima generazione. L'accumulo di energia termica fornisce una capacità di raffreddamento ad alta densità e costante per sistemi di energia diretta o altri sistemi di missione e per i relativi requisiti di potenza.

"Dal punto di vista della ricerca, noi dell'Università di Auburn ci concentriamo fortemente sull'impatto sociale e sul miglioramento della qualità della vita, per guidare la nostra economia e garantire la sicurezza del nostro Paese", ha affermato Steve Taylor, vicepresidente per la ricerca e lo sviluppo economico dell'Università di Auburn. "Auburn svolge un notevole lavoro di sicurezza nazionale in ingegneria, scienze, matematica e medicina veterinaria. IntraMicron fa parte di questo impegno complessivo nel settore manifatturiero, contribuendo a garantire che in questo Paese disponiamo di una base industriale adeguata per difendere la nostra economia. Investimenti strategici nel corpo docente di ricerca, investimenti nelle infrastrutture di ricerca del nostro campus e investimenti in programmi di ricerca possono produrre la tecnologia di cui abbiamo bisogno per difenderci. E, in questo caso, continuare a far progredire la nostra economia e a garantire la sicurezza dell'America".

IntraMicron, fondata nel 2001 per commercializzare la tecnologia dei materiali microfibrosi sviluppata presso l'Università di Auburn, ha inoltre sviluppato additivi conduttivi utilizzati dall'industria aeronautica per eliminare le cariche elettrostatiche, maschere antigas all'avanguardia indossate dai soldati della NATO e degli Stati Uniti, sistemi di catalizzazione che producono carburanti rinnovabili dai rifiuti, filtri metallici per la produzione chimica e farmaceutica e le batterie al litio più potenti e sicure del pianeta.

Tatarchuk ha affermato che il messaggio principale non riguarda solo IntraMicron, Auburn e una nuova tecnologia. Piuttosto, "si tratta di un lavoro di squadra collaborativo e di un'attenzione particolare alle esigenze dei nostri stakeholder".

"Vedrete studenti e laureati di Auburn lavorare fianco a fianco presso IntraMicron, e poi vedrete ingegneri dello staff che sono ex studenti di Auburn", ha detto Tatarchuk. "L'esercito è preoccupato per lo sviluppo della forza lavoro e per l'approvvigionamento e l'accesso strategico a persone esperte in tecnologia. Il fatto che possiamo allineare l'esperienza formativa degli studenti con le esigenze critiche della forza lavoro del futuro è di fondamentale importanza.

Qui abbiamo un'università e una piccola impresa spin-off che lavorano insieme. Non ci limitiamo a parlarne. Lo stiamo facendo davvero. Stiamo dimostrando che non si tratta solo di una tecnologia specifica e di un gruppo di persone che collaborano. Si tratta anche della piattaforma globale e collaborativa a cui ci stiamo rivolgendo. Chi avrà un impatto? Obiettivi di ricerca che hanno un beneficio per la società... uno di questi è la difesa nazionale.