JAXA et Hitachi testent les batteries lithium-ion à semi-conducteurs dans l'espace

Agence japonaise d'exploration aérospatiale JAXA et Hitachi Shipbuilding Co., Ltd. - le premier au monde à tester dans l'espace des batteries lithium-ion entièrement solides. Nous avons signé un accord de recherche conjointe sur l'application pratique des batteries.

JAXA développe conjointement des batteries lithium-ion solides depuis 2016 dans le cadre de la proposition de recherche ouverte du Japan Aerospace Exploration Center. Les batteries lithium-ion à semi-conducteurs attirent l'attention en tant que batteries préférées de la prochaine génération et devraient être installées dans une variété d'appareils.

Habituellement, les batteries lithium-ion sont difficiles à utiliser dans des conditions d'espace difficiles où il y a une grande différence de température et de vide en raison du fait que des liquides sont utilisés et que la plage de température de fonctionnement est étroite. Ils sont installés à l'intérieur des équipements, par exemple, et sont utilisés dans le contrôle de la température.

Pour cette raison, nous avons conjointement recherché et développé des prototypes dans le but de réaliser une batterie lithium-ion entièrement solide qui peut être utilisée même sous vide et dans des environnements difficiles - températures élevées et basses. Les deux parties mèneront une expérience de démonstration en orbite pour évaluer et valider un prototype de batterie dans des conditions spatiales réelles.

À l'avenir, nous prévoyons de développer l'équipement nécessaire à la démonstration spatiale de batteries entièrement solides et d'effectuer des tests de vérification. Nous prévoyons de les lancer sur l'ISS après l'automne 2021 et de mener des expériences de démonstration pendant environ six mois.

Avec une batterie lithium-ion entièrement solide, le contrôle de la température n'est pas nécessaire, ce qui peut réduire la taille et le poids des équipements utilisés dans l'espace et réduire la consommation d'énergie. En outre, on peut s'attendre à ce qu'ils soient utilisés dans des engins spatiaux sur la Lune et sur Mars, qui présentent des conditions de température plus sévères, ainsi que dans des rovers et des équipements d'observation mobiles et opérant sur la surface lunaire.

Sur la base de la batterie développée par Hitachi Shipbuilding en 2016, nous utiliserons une batterie lithium-ion entièrement solide développée conjointement par JAXA et Hitachi Shipbuilding.

Taille: 65 mm x 52 mm x 2,7 mm

Poids: 25g

Capacité: 140 mAh (15 cellules seront connectées en parallèle pour fournir une puissance d'environ 2,1 Ah)

Puisqu'un électrolyte solide est utilisé, il ne se solidifie pas à basse température et comme un électrolyte solide ne se décompose pas même à haute température, un fonctionnement stable est possible même à une température ambiante de -40 ° C à 120 ° C.

Puisqu'aucun matériau liquide n'est utilisé, il n'y a pas de fuite de liquide, et puisque l'électrolyte solide est résistant au feu, il n'y a aucun risque d'incendie, de fumée ou d'explosion.

Une configuration de batterie avec une quantité minimale de composants volatils est réalisée, et il n'y a presque aucune expansion même dans le vide.