JAXA e Hitachi per testare le batterie agli ioni di litio a stato solido nello spazio
Japan Aerospace Exploration Agency JAXA e Hitachi Shipbuilding Co., Ltd. - il primo al mondo a testare nello spazio batterie agli ioni di litio completamente a stato solido. Abbiamo firmato un accordo sulla ricerca congiunta sull'applicazione pratica delle batterie.
JAXA sviluppa congiuntamente batterie agli ioni di litio a stato solido dal 2016 come parte della proposta di ricerca aperta del Japan Aerospace Exploration Center. Le batterie agli ioni di litio completamente a stato solido stanno guadagnando attenzione come le batterie preferite di prossima generazione e dovrebbero essere installate in una varietà di dispositivi.
Di solito, le batterie agli ioni di litio sono difficili da usare in condizioni di spazio difficili dove c'è una grande differenza di temperatura e vuoto a causa del fatto che vengono utilizzati liquidi e l'intervallo di temperatura di esercizio è ristretto. Sono installati all'interno di apparecchiature, ad esempio, e vengono utilizzati nel controllo della temperatura.
Per questo motivo, abbiamo ricercato e sviluppato congiuntamente prototipi con l'obiettivo di realizzare una batteria agli ioni di litio completamente a stato solido che possa essere utilizzata anche sotto vuoto e in ambienti difficili - alte e basse temperature. Entrambe le parti condurranno un esperimento dimostrativo in orbita per valutare e convalidare un prototipo di batteria in condizioni spaziali reali.
In futuro, abbiamo in programma di sviluppare l'attrezzatura necessaria per la dimostrazione spaziale di batterie completamente allo stato solido e di condurre test di verifica. Abbiamo in programma di lanciarli sulla ISS dopo l'autunno del 2021 e condurre esperimenti dimostrativi per circa sei mesi.
Con una batteria agli ioni di litio completamente a stato solido, il controllo della temperatura non è richiesto, il che può ridurre le dimensioni e il peso delle apparecchiature utilizzate nello spazio e ridurre il consumo di energia. Inoltre, ci si può aspettare che vengano utilizzati nei veicoli spaziali sulla Luna e su Marte, che presentano condizioni di temperatura più rigide, così come nei rover e nelle apparecchiature di osservazione che sono mobili e operano sulla superficie lunare.
Sulla base della batteria sviluppata da Hitachi Shipbuilding nel 2016, utilizzeremo una batteria agli ioni di litio completamente a stato solido sviluppata congiuntamente da JAXA e Hitachi Shipbuilding.
Dimensioni: 65 mm x 52 mm x 2,7 mm
Peso: 25 g
Capacità: 140 mAh (15 celle saranno collegate in parallelo per fornire circa 2,1 Ah di potenza)
Poiché viene utilizzato un elettrolita solido, non si solidifica a basse temperature e poiché un elettrolita solido non si decompone anche a temperature elevate, è possibile un funzionamento stabile anche a una temperatura ambiente compresa tra -40 ° C e 120 ° C.
Poiché non viene utilizzato alcun materiale liquido, non vi è alcuna perdita di liquido e poiché l'elettrolita solido è resistente al fuoco, non vi è alcun rischio di incendio, fumo o esplosione.
Viene realizzata una configurazione della batteria con una quantità minima di componenti volatili e non c'è quasi nessuna espansione anche nel vuoto.