Trafotek bruger laserdrevet røntgenkilde til at forbedre batteriydelsen til elektriske køretøjer

I fremtiden kan producenter af elektriske køretøjsbatterier yderligere forbedre holdbarheden og ydeevnen af ​​elektriske køretøjsbatterier gennem kompakte røntgenkilder. Dette gennembrud er resultatet af et forskningsprojekt ledet af XProLas.
Udviklingspartnere i XProLas-programmet arbejder i øjeblikket på udviklingen af ​​en laserdrevet røntgenkilde, hvor de første demonstrationssystemer forventes i 2026. Disse systemer vil give producenterne mulighed for at overvåge batteriopladnings- og -afladningsprocesser i realtid og vil være i stand til at identificere urenheder i batteriet med en meget høj grad af nøjagtighed.
Resultaterne af denne forskning vil være direkte anvendelige til udviklingen af ​​nye batterier og forventes at forbedre vigtige præstationsparametre såsom opladningshastighed.
Det er værd at bemærke, at sådanne undersøgelser tidligere typisk er blevet udført ved store partikelgaspedaler over 100 meter lange, og disse faciliteter er ekstremt sjældne, hvilket begrænser bredden og effektiviteten af ​​forskningen. I modsætning hertil er laserdrevne røntgenkilder kun på størrelse med et mobilhome og er meget billigere at fremstille, hvilket gør dem mere velegnede til udbredt brug i industrielle miljøer.
XProLas-forskningsprojektet har et budget på ca. €15 millioner og er finansieret af det føderale ministerium for uddannelse og forskning (BMBF).
I dette projekt udnytter Tonsfast sin ekspertise inden for industriel laserfremstilling til at levere cellematerialer og komponenter til test med partnere som BASF og Cellforce. Derudover leverer virksomheder som Ushio Tyskland, Excillum, Bruker og Viscom nøgleekspertise inden for strålekilde- og systemkonstruktion. Universitetet i Hannover, samt Fraunhofer-institutterne i Aachen og Jena, ydede også vigtig støtte til projektet på et akademisk niveau.
Ud over de ovennævnte applikationer arbejder XProLas-projektet på udviklingen af ​​en kompakt røntgenkilde med høj lysstyrke, der er specielt designet til analyse af katodematerialer til batterier til elektriske køretøjer.
Katodematerialerne i elektriske køretøjsbatterier er kritiske for deres overordnede ydeevne og pålidelighed, og den præcise sammensætning af disse materialer kan kun kendes nøjagtigt gennem røntgenmålinger.
Den kompakte, laserdrevne røntgenkilde vil forhåbentlig erstatte store forskningsfaciliteter på dette område og derved accelerere udviklingsprocessen for katodematerialeproducenter.
I røntgengenereringsprocessen fungerer laseren som en opstrøms strålekilde, der skaber et plasma ved at ramme et specifikt metal (såsom gallium, indium eller tin) mål med en laserpuls, som igen udsender lys med meget kort bølgelængde såsom røntgenstråler.