Опытное конструкторское бюро
электрох​имической техники

Лаборатория прототипирования накопителей энергии

Отечественные химические источники тока нового поколения

Технологический задел

Литиевые источники тока на основе системы Li / V2O5-CFx

Разработана и запатентована масштабируемая технология создания литиевых химических источников тока на основе электрохимической системы Li / V2O5-CFx.

Преимущества

  • Высокая удельная энергия
  • Удельные мощностные характеристики значительно превосходят мировые аналоги
  • Сохраняемость заряда не менее 20 лет*.

*-при НКУ, получено на основе аппроксимации результатов экспериментальных исследований емкостных характеристик макетных образцов литиевых источников тока, хранящихся при температуре 25-70˚С в течении более 60 дней. 

Гальваностатические разрядные кривые макетных образцов при разных токах.

Диаграмма Рагона, позволяющая сравнить удельные характеристики некоторых коммерческих литиевых элементов питания с удельными характеристиками прототипов на основе системы Li / CFx-V2O5 (ОКБ ЭТ ГУ «Дубна»). Для сравнения выбирались коммерческие элементы на различных электрохимических системах призматического и цилиндрического типоразмера с номинальной емкостью не более 6 Ач. При этом в соответствии со спецификацией производителей цилиндрические элементы питания имеют рулонную структуру электродного блока.

Сравнительные результаты указывают на то, что первичные литиевые источники тока с катодом на основе композита CFx-V2O5 обладают удельной энергией не ниже традиционных литиевых элементов питания, но при этом позволяют обеспечить существенно более высокие удельные разрядные мощности.

Зрелость технологии

Создана серия прототипов литиевых элементов питания формата 18650. Проведены исследовательские испытания, моделирующие различные условия эксплуатации. Отработана масштабируемая технология рулонного нанесения электродных покрытий.
Уровень готовности технологии (TRL) – УГТ6

Области возможного применения в составе системы энергоснабжения изделия

  • бортовые источники питания БПЛА и других летательных аппаратов
  • резервные источники питания с требованием повышенной сохраняемости заряда
  • медицинская техника (например, кардиостимуляторы)
Литиевые источники тока на основе системы Li / CFx

Разработана масштабируемая технология создания литиевых химических источников тока различного типоразмера на основе электрохимической системы Li / CFx.

Преимущества

  • Высокая удельная энергия (до 500 Втч/кгэлемента)
  • Масштабируемая технология рулонного нанесения электродных покрытий обеспечивает создание литиевых элементов питания различного типоразмера.

Макетный образец фторуглеродного литиевого источника тока типоразмера 18650

Гальваностатическая разрядная кривая. 
Ток – 300 мА. Масса элемента – 27 г.

Макетный образец фторуглеродного литиевого источника тока типоразмера АА

Гальваностатическая разрядная кривая. 
Ток – 3 мА. Масса элемента – 14,6 г.

Макетный образец фторуглеродного литиевого источников тока призматического типоразмера 45х60х5 мм

Зрелость технологии

Создана серия прототипов литиевых элементов питания типоразмера: призматический, цилиндрический 18650, а также цилиндрический АА. Проведены исследовательские испытания, моделирующие различные условия эксплуатации. Отработана масштабируемая технология рулонного нанесения электродных покрытий с инженерной емкостью более 20 мАч/см2.
Уровень готовности технологии (TRL) – УГТ6

Области возможного применения в составе системы энергоснабжения изделия

  • Резервные источники питания с требованием повышенной сохраняемости заряда
  • Медицинская техника
  • Источники питания в космических аппаратах