אפסילור הכריזה על הסוללה הצבאית החזקה בעולם

חברת אפסילור (Epsilor Electric Fuel) השלימה את הפיתוח של סוללת הליתיום-יון הצבאית COMBATT ELI-52526-GM, שלהערכתה היא הסוללה הקרבית החזקה בעולם. הסוללה מופיעה במארז 6T, שהוא מארז הסוללות הסטנדרטי של צבאות ברית נאט"ו ומשמש בכ-95% מכלי הרכב הקרבים של הברית. הסוללה מספקת מתח של 25.2V, אולם האנרגיה הכוללת האצורה בה היא 4,400Wh/174Ah. הסוללה שוקלת 27 ק"ג. החברה מעריכה שהיא מספקת אנרגיה גדולה פי שישה מכל סוללת חומצת עופרת, וב-50% יותר מכל סוללת ליתיום-יון צבאית אחרת הנמצאת כיום בשוק.

בשנה האחרונה עברה הסוללה סדרת מבחנים במעבדות הצבא האמריקאי במסגרת תהליך קבלת תקן של צבא ארה"ב (MIL-PRF-32565C – TYPE 2). המבחנים כללו עמידות בפני חדירת כדורים, חימום עד לטמפרטורה של 500°C, פעולה בתנאי סביבה חמים מאוד וקרים מאוד, אורך חיים, תקשורת עם הפלטפורמות של הלקוח ועוד. נשיא ומנכ"ל אפסילור, רונן בדיחי, אמר שהחברה הצליחה להתגבר על בעיות הבטיחות של סוללות ליתיום-יון, אשר נחשבות לאתגר משמעותי מאוד בשימוש בסוללות האלה. "באמצעות מערכת ספיגת אנרגיה ייחודית הצלחנו לספק את צפיפות האנרגיה הגבוהה ביותר בפורמט 6T, ולשמור על דרישות הבטיחות של התקן הצבאי".

החברה נמצאת בבעלות AROTECH Corporation האמריקאית, שבמקור הייתה הסניף האמריקאי של אפסילור, ובהמשך הפכה לחברה עצמאית המספקת מערכות אימון ואנרגיה צבאיות. כיום היא מעסיקה כ-700 עובדים בישראל ובארה"ב. בחודש פברואר 2025 נירכשה ארוטק על-ידי חברת ההשקעות האמריקאית AlbionRiver, שבמסגרתה היא ממשיכה לפעול כחברה עצמאית.

חוקרים מהטכניון פיתחו סוללת טיטניום-אוויר

בתמונה למעלה: פרופ' יאיר עין-אלי לצד אילוסטרציה גרפית של תכונות סוללת הטיטניום-אוויר

חוקרים בטכניון ובמכון יוליך בגרמניה פיתחו סוללת טיטניום-אוויר חדשנית, ואימתו את יעילותה באופן ניסויי. הסוללה פותחה בשיתוף פעולה בין ד"ר יאסין אמרי דורמוס, ממכון יוליך למחקרי אנרגיה ואקלים, פרופ' רודיגר אייכל ופרופ' יאיר עין-אלי מהפקולטה למדע והנדסה של חומרים בטכניון. תוצאות המחקר פורסמו Chemical Engineering Journal. סוללות הן התקנים הממירים אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית באמצעות אלקטרוליט (חומר מוליך יונים) ושתי אלקטרודות הטבולות בתוכו. אחת האלקטרודות (זו שהמתח בה נמוך) מוסרת אלקטרונים במעגל החיצוני (המפעיל את הציוד החשמלי), והאלקטרודה השנייה מקבלת את האלקטרונים.

התהליך האלקטרוכימי מתרחש בתוך המדיום האלקרוליטי המכיל יונים, וכך נוצר הזרם החשמלי הכולל הדרוש להפעלת המיכשור האלקטרוני ולפריקת התא (הסוללה). סוללות מתכת-אוויר הן משפחה של סוללות שבהן אחת מהאלקטרודות עשויה ממתכת פעילה (בעלת מתח נמוך מאוד), והאלקטרודה האחרת היא ממברנה דקיקה המאפשרת כניסה ותגובה של אוויר, וליתר דיוק חמצן. מאחר שהחמצן מגיע מהאטמוספירה אין צורך לאגור אותו, ובכך נחסכים מקום (נפח) ומשקל יקרים בתוך הסוללה. מכאן שתכולת האנרגיה של סוללה מסוג זה אמורה להיות גבוהה יותר בהשוואה לסוללות אחרות.

יסוד נפוץ ועתיר אנרגיה

אם כן, מהי המתכת האופטימלית לסוללות מתכת-אוויר? עד היום נחקרו בעיקר ליתיום, אבץ, ברזל, אלומיניום וסיליקון. סוללות אבץ-אוויר, לדוגמה, כבר משמשות בהתקני בקרה, בחיישנים ובמכשירי שמיעה, אולם הן מאופיינות בצפיפות אנרגיה נמוכה, ולפיכך הן מספקות אנרגיה לזמן קצר יחסית. סוללות טיטניום-אוויר, שיעילותן הודגמה במחקר הנוכחי, מאופיינות בצפיפות אנרגיה גבוהה בהרבה, ולכן הן צפויות לספק תכולת אנרגיה למשך זמן כפול ויותר.

יש לציין שטיטניום הוא יסוד כימי נפוץ, ומדורג במקום התשיעי ברשימת החומרים הנפוצים בקרום כדור הארץ. טיטניום ידועה גם כמתכת חסינה, יציבה ועמידה ביותר, שאינה מגיבה עם הסביבה ואפילו לא עם מגיבים אגרסיביים ביותר, וזאת בשל העובדה שטיטניום מכוסה בשכבת הגנה תחמוצתית יעילה ועמידה מאוד. החוקרים הצליחו להסיר את שכבת ההגנה החזקה של הטיטניום בלבד, תוך שימוש באלקטרוליט ייחודי שהם פיתחו, ועל-ידי כך יכלו לרתום את הפוטנציאל הכימי של מתכת הטיטניום החשופה לצורכי המרה לאנרגיה חשמלית. בניסויים הם הדגימו תכולת אנרגיה חשמלית גבוהה במאות אחוזים מזו של סוללות אבץ-אוויר.

לקריאת המאמר: Breaking the passivity wall of metals