Amprius lance le silicium

Jul 19, 2023

Les cellules de batterie lithium-ion à anode de silicium haute puissance d'Amprius offrent une énergie élevée.

Avec ses batteries à forte densité énergétique qui volent déjà dans des avions stratosphériques sans équipage à énergie solaire construits par Airbus et BAE Systems, Amprius a dévoilé une version haute puissance de sa cellule lithium-ion à anode de silicium pour les drones et les avions électriques à décollage vertical. véhicules d'atterrissage (eVTOL).

La cellule de batterie a une densité de puissance de 400 Wh/kg à un taux de décharge C/5 typique des véhicules électriques. Cela se compare à 250 Wh/kg pour une batterie lithium-ion commerciale à anode en graphite, explique Amprius.

Mais la batterie est également conçue pour fournir une puissance élevée et peut atteindre un taux de décharge de 10 °C sans dépasser la limite de température, indique la société, notant que les cellules conventionnelles sont limitées à environ 4 °C. La nouvelle cellule haute puissance et haute énergie peut également être chargée à un rythme élevé, atteignant une charge de 80 % en 6 minutes. ou moins.

Une puissance élevée est requise pour les véhicules eVTOL pendant de courtes durées lors du décollage et de l'atterrissage. La nouvelle cellule a une densité de puissance de 3 500 watts par kilogramme à un taux de décharge de 1 °C, pouvant atteindre 4 400 watts par kilogramme si la batterie est déchargée à 100 % à 10 °C. À 10 °C et avec une profondeur de décharge typique de 30 %, la densité de puissance est d'environ 2 800 watts par kilogramme. Cela se compare à environ 500 watts par kilogramme pour une cellule conventionnelle, explique Amprius.

« Les exigences en matière de taux de décharge pour l'eVTOL dépendent de la conception de l'avion. Notre capacité de taux de décharge élevée nous permet de prendre en charge une charge utile plus élevée sans manquer de puissance. Cela démontre que notre cellule peut supporter des taux de décharge très élevés tout en conservant des niveaux d’énergie élevés », explique Amprius.

Lilium utilise des cellules à anode en silicium d'Ionblox pour les batteries de son eVTOL à ventilateur canalisé Lilium Jet. Selon des données de tests indépendants publiées par les sociétés, ces cellules ont une densité énergétique de 327,5 Wh/kg et une densité de puissance de plus de 3 000 watts par kilogramme en utilisant un taux de 12C pendant 30 secondes. éclate.

En mars, Amprius a présenté une cellule de batterie à anode en silicium de 500 Wh/kg conçue pour les systèmes de plates-formes à haute altitude qui volent pendant de longues durées à faible puissance. La batterie a volé sur les avions stratosphériques Zephyr d'Airbus et Phasa-35 de BAE.

« Les cellules utilisent la même architecture anodique et la même chimie cathodique similaire, mais elles ont des conceptions différentes. La cellule de 500 Wh/kg est une conception à très haute énergie pour une décharge de très longue durée et de faible puissance », indique la société.

La durée de vie des cellules à anode en silicium peut être plus courte que celle des batteries à anode en graphite classiques. "Les premiers tests suggèrent que la nouvelle cellule à très haute puissance et haute énergie dépassera quelques centaines de cycles dans des conditions standard", explique Amprius.

Amprius, basée à Fremont, en Californie, espère disposer d'échantillons de la cellule haute puissance et haute énergie pour que les clients puissent les tester d'ici la fin de l'année, la commercialisation de la nouvelle batterie étant prévue début 2024.

Graham dirige la couverture technologique d'Aviation Week, en se concentrant sur l'ingénierie et la technologie dans l'industrie aérospatiale, avec un accent particulier sur l'identification des technologies d'importance stratégique pour l'aviation, l'aérospatiale et la défense.