Исследования Winston Battery: два центра, от материалов до систем

Зачем производителю ячеек собственная наука

Исследования Winston Battery начинаются задолго до того, как ячейка попадает на сборочную линию. Многие производители берут готовые материалы и отработанные технологии и соревнуются в себестоимости. Winston идёт обратным путём: водное связующее, иттрий в катоде и ячейки на 1000 Ач - решения, которых нет в учебнике, и каждое нужно было сначала понять на уровне физики и химии, а потом научиться воспроизводить на заводе тысячами штук.

Поэтому работа разделена на два уровня. Фундаментальная наука отвечает на вопрос «почему материал ведёт себя так», прикладная инженерия - на вопрос «как сделать из этого надёжную ячейку и систему». Для каждого уровня у Winston свой центр.

Центр в Калифорнии: фундаментальные исследования

Глобальный энергетический исследовательский центр Winston при Калифорнийском университете в Риверсайде - постоянный научный институт, созданный на пожертвование Winston Battery. Это главная зарубежная база компании для фундаментальной науки. Основные направления:

• новые системы материалов для катода и анода;
• механизмы работы водной литиевой химии и коррозионные процессы в ней;
• электрохимическая стабильность при долгой работе;
• анализ причин отказов: что именно разрушается в ячейке и почему;
• общая электрохимия и материаловедение.

Университетская лаборатория даёт Winston три вещи: научную базу международного уровня, систематические данные многолетних испытаний и выход на мировое научное сообщество. Особенно важен анализ отказов: понимая, как стареет и разрушается материал, инженеры могут заранее заложить запас там, где он нужен. Об этих механизмах простым языком мы рассказываем в статье как стареет ячейка LiFePO4.

Центр в Фуцзяни: инженерия и испытания

Центр разработок в провинции Фуцзянь работает рядом с заводом и отвечает за то, чтобы научный результат стал серийным продуктом. Его задачи:

• конструкция ячеек большой ёмкости до 1000 Ач;
• доработка конструкции ради безопасности;
• испытания в разных режимах нагрузки и заряда;
• проверка в тяжёлых условиях: мороз, жара, влажность, пониженное давление;
• разработка систем для судов, накопителей и робототехники;
• проектирование батарей и систем под заказ клиента.

Именно здесь рождаются решения вроде пластикового корпуса и крупноформатных ячеек, о которых мы подробно пишем в материале технологии Winston: что изменило накопители энергии. А испытания на холод и жару стоят за рабочим диапазоном разряда от −45 до +85 °C.

Как два центра дополняют друг друга

Связка работает в обе стороны. Фундаментальные данные подсказывают инженерам, где запас нужен, а где избыточен. А случаи с реальных объектов, которые разбирают в Фуцзяни, становятся новыми задачами для лаборатории. Так технология LYP шлифуется не год, а десятилетиями: ячейка 1000 Ач выпускается в серии с 2005 года.

Сотрудничество с другими организациями

Кроме двух своих центров, Winston работает с исследовательскими институтами, инжиниринговыми компаниями и сборщиками систем в разных странах. Получается сеть, где химики, конструкторы и проектировщики систем видят задачу целиком. Цель общая: чтобы ячейки служили долго во всех тяжёлых сценариях, от судового отсека до горной станции. Сегодня ячейки Winston работают более чем в 70 странах, и опыт этих объектов тоже возвращается в разработку.

Что это значит для покупателя в России

Для вас результат исследований выражается в предсказуемости. Ресурс 8000 циклов при глубине разряда 70 %, плавное старение без резких провалов, поведение на морозе и в жару изучены заранее, а не выясняются на вашем объекте. Это особенно важно там, где батарею трудно заменить или нельзя допустить отказ: на судах и морских объектах и в накопителях для предприятий и микросетей.

Корпорация АйПи как официальный дистрибьютор Winston работает с заводом напрямую и передаёт его технические рекомендации нашим покупателям на русском языке, с поправкой на наши условия эксплуатации. Подробнее о нас - на странице о компании.