Tesla si nechala patentovat novou metodu bezpečného nabíjení

O tom, že li-ion akumulátory mohou při nesprávném nabíjení explodovat, toho díky Samsung Galaxy Note 7 víme už poměrně mnoho. Výrobci hybridních aut a elektromobilů jsou naštěstí trochu opatrnější než výrobci mobilů. A Tesla musí být díky Powerwallům a Powerpackům opatrná dvojnásob. A tak si nechala patentovat novou bezpečnou metodu nabíjení. V čem spočívá?

Li-ion akumulátor jako soustava článků

Označení li-ion akumulátor ve skutečnosti není tak úplně přesné. Akumulátory, které najdete v Powerwallech, Tesle, ale i v obyčejném mobilu se skládají ze soustavy jednotlivých sério-paralelně zapojených článků. Díky tomu se pak podaří dosáhnout potřebného napětí i kapacity příslušného akumulátoru. Akumulátor z Tesly P100D má uvnitř sebe kupříkladu 8 256 li-ion článků sdružených v 16 modulech.

Nominální napětí běžného li-ion článku se pohybuje na hranici 3,7 V. Toto napájecí napětí používají i mobilní telefony. Kapacita daného článku se již liší podle jeho fyzických rozměrů a konkrétní technologie (sloučenin), které byly uvnitř článku použity. Tesla aktuálně používá vlastní články vyvinuté spolu s Panasonicem s označením 2170. Jeden li-ion článek 2170 má rozměry 21×70 mm (odtud onen název) a vzhledem připomíná náboj do brokovnice. Dříve využívala články 18650 vyvinuté Panasonicem.

Problém jménem vnitřní zkrat

Nejčastějším důvodem, proč dojde u li-ion článku k samovznícení či dokonce explozi, je tzv. vnitřní zkrat. Ten je nejčastěji způsoben vadnou nabíjecí elektronikou, či případně nezodpovědným uživatelem, který použije nesprávnou nabíječku, mechanicky článek poškodí (to u automobilů nebude tak časté jako u mobilů). Málokdy se jedná o chybu samotného li-ion článku.

Inovace v bezpečnosti nabíjení

Zajistit řádné nabíjení a dohled nad 8 256 články, kdy u každého z nich může dojít k vnitřnímu zkratu, a tím pádem i nebezpečí požáru či exploze, to není jen tak. A co teprve v takové soustavě Powerpacků s kapacitou v řádu desítek GWh! Tesla proto vyvinula novou metodu pro identifikaci přítomnosti vnitřního zkratu v článku či sekci článků uvnitř akumulátoru. Naznačuje to ne zrovna konkrétní znění její patentové přihlášky k patentu US 2017/0074918 A1. Ta poodhaluje, že Tesla má novou metodu a zařízení, které v případě, že je identifikován vnitřní zkrat v jednom nebo více článcích, informuje řídicí systém a upraví se podle toho celý průběh nabíjení. Tím je eliminováno riziko exploze či požáru.

K vnitřnímu zkratu dochází u jedné ze 150 až 800 Tesel!

Na místě je otázka, jak častý takový vnitřní zkrat vlastně je. Tesla říká, že k němu dochází u 1 až 5 li-ion článků z 1 milionu. V praxi tak aspoň jeden li-ion článek s vnitřním zkratem obsahuje každá 150. až 800. Tesla. To není málo. U Powerpacků to bude ještě víc. Tesla (a dlužno dodat, že i další automobilky) má však bezpečnost řádně vyřešenu už nyní. Nový patent však bezpečnost Tesel a dalších jejích produktů s li-ion akumulátorů posouvá na zcela novou úroveň!