Vitajte na informačnom portáli
o Európskom výskumnom priestore (ERA)

Staré batérie pre elektromobily sú bezpečné

Štruktúra pre nárazový test v „Batterie Safe Center Graz“, Foto: Lunghammer / Technická univerzita v Grazi. Zdroj: https://www.ffg.at

Projekt TU Graz COMET „SafeBattery“, ktorý bol ukončený v roku 2021, ukázal, že čím je staršia batéria elektromobilu, tým menšie je riziko defektu. Projektový tím v projekte COMET-K „SafeLIB“ teraz pracuje na parametroch pre bezpečné opätovné použitie vyradených autobatérií.

V rámci projektu „SafeBattery“ (trvanie 2017 – 2021) rakúsky tím z Technickej univerzity (TU) v Grazi skúmal, ako sa batérie na báze lítia v elektromobiloch správajú v priebehu ich životnosti pri mechanickom zaťažení. V nadväzujúcom projekte COMET-K „SafeLIB“ (trvanie 2021-2025) sú definované parametre pre opätovné použitie vyradených batérií. Konzorcium zahŕňa okrem známych automobilových značiek ako Audi, Mercedes a Porsche, aj výrobcu stavebnej techniky Wacker Neuson. Pretože aj pri stavebných strojoch je trend smerom k elektrickým pohonom.

Batéria momentálne ako dobre zabalené surové vajce

Ako uviedol projektový manažér Christian Ellersdorfer z Inštitútu pre bezpečnosť vozidiel Technickej univerzity v Grazi: „Riziko vzplanutia elektrického auta, pretože časť ležiaca na ceste zasahuje do buniek, je takmer nulové.“ Dôvod: „Vďaka konštrukčným opatreniam vo vozidlách sú akumulátory pripravené takmer na všetky možné prípady. S batériou sa zaobchádza ako so surovým vajcom, aby bola čo najlepšie chránená pred vplyvmi prostredia.“ Kryty, vzpery a nárazové prvky použité na tento účel však výrazne zvyšujú aj hmotnosť vozidiel a tým znižujú dojazd.

Parkovacie hrbole nechávajú elektrické autá chladnými

V rámci projektu COMET „SafeBattery“ tím z Technickej univerzity v Grazi skúmal, ako batérie reagujú na mechanické namáhanie počas celého nabíjacieho a životného cyklu. Na tento účel bolo v „Batteriovom bezpečnostnom centre v Grazi“ preskúmaných 64 článkových modulov, 434 článkov akumulátorov a celkovo 1 436 článkových komponentov. Pomocou nárazových testov, simulačných modelov a výpočtových metód boli vedci schopní určiť, že vibrácie a zrýchlenie takmer neovplyvňujú správanie batérií. Inými slovami: mierny hrbolček na parkovisku nechá batériu v elektromobiloch chladnou.

Nabíjanie a vybíjanie mení stav batérie

Neustále nabíjanie a vybíjanie ovplyvňuje stav batérie viac ako otrasy. A ukázalo sa, že zostarnuté prvky batérie vykazujú pri mechanickom namáhaní zmenenú tuhosť. Ako uviedol Ellersdorfer: „Zmeny nemusia nevyhnutne znamenať, že batérie sa s vekom stávajú nebezpečnejšie. Naopak: súčet vplyvov ich robí časom bezpečnejšími, pretože strácajú aj elektrickú energiu.“ V článkoch s výrazne zníženou kapacitou dochádza po vnútornom skrate v menšej miere k takzvanému tepelnému úniku. Vďaka výsledkom výskumu „SafeBattery“ teraz výrobcovia vedia, čo môžu batériovému článku dôverovať. To v budúcnosti umožní konštrukcie šetriace materiál a zvýši efektivitu vozidiel.

Cieľ: bezpečnostné normy pre vyradené batérie

Čo však robiť s vyradenými batériami? Ako opísal Ellersdorfer obsah projektu SafeLIB COMET, ktorý sa začal v roku 2021: „Použité batérie s kapacitou 80 % a menej už nie sú vhodné do elektromobilov, ale na stacionárne skladovanie energie alebo do obrábacích strojov. Prvýkrát určujeme všeobecne platné parametre v oblasti bezpečnosti.“ Cieľom je definovať „stav bezpečnosti“ zvážením ovplyvňujúcich faktorov, ako je chémia článkov, materiál a predchádzajúce zaťaženie, pomocou ktorých možno hodnotiť bezpečnostný stav batérie počas celého životného cyklu.

Financovanie programu COMET bolo pre projekt nevyhnutné

Hoci na palube „SafeBattery“ boli známi výrobcovia a dôležití priemyselní partneri a znášali polovicu nákladov, výskum by nebol možný bez financovania ako K-projekt v programe COMET, projektový manažér Christian Ellersdorfer je presvedčený: „Výsledky vyšetrovania boli úplne otvorené a ide o zásadný problém, ktorý nemožno preniesť priamo do produktov. Finančné riziko takéhoto projektu by bolo pre firmy príliš vysoké.“ Vďaka financovaniu COMET teraz prebieha ďalší výskum a prehlbuje sa rakúske know-how v tejto dôležitej oblasti techniky.

Projektový manažér Christian Ellersdorfer má tiež najlepšie skúsenosti s projektom, ktorý má na starosti Rakúska agentúra pre podporu výskumu (FFG),ako dodal na záver: „Počas trvania projektu musel jeden z partnerov vyhlásiť konkurz. Ostatní partneri projektu okamžite prevzali jeho akcie. V priebehu tejto reštrukturalizácie nás FFG podporovala podľa svojich najlepších schopností. Dopadlo to skvele.”

Viac informácií:

Partneri projektu. Zdroj: https://www.ffg.at

Zdroj: https://www.ffg.at, zverejnené: 21. 3. 2022, autor: rpa