Technologie německých vědců zvyšuje rychlost nabíjení a prodlužuje životnost baterií nejen pro elektromobily
Němečtí vědci vytvořili technologii, která by mohla prodloužit životnost bateriových článků pro elektromobily a zároveň zvýšit rychlost jejich nabíjení. Využitelná by ale byla i v bateriových systémech pro ukládání energie z domácích fotovoltaických elektráren či dalších bateriových systémů.
Baterie se v posledních letech staly velmi důležitou součástí mnoha výrobků a jejich důležitost ještě stoupá v současném trendu elektromobilů. Mimo výhod, které každý den přináší do mnoha výrobků ale také trpí na potíže způsobené hlavně častým nabíjením a vybíjením. Právě tyto procesy totiž zhoršují výkon bateriových článků a zkracují jejich životnost. Díky pokroku ve výzkumném projektu SPARTACUS z dílny německého Fraunhoferova institutu ale bude možné část těchto potíží minimalizovat.
Vědci ve svém projektu využívají velké množství různých senzorů, které monitorují vnitřní stav článků baterie. Data, která jsou ze senzorů získaná pak mohou sloužit pro optimalizaci nabíjení a vybíjení, ale i k určení míry zatěžování jednotlivých článků v bateriovém modulu. Tato data tak může zohlednit řídící jednotka baterie, která může zařídit rychlejší nabíjení celé baterie, ale i prodloužení životnosti článků.
Senzory, které akusticky, mechanicky, ale i ultrazvukově snímají baterie dokáží stále kontrolovat stav bateriového článku. Systém správy baterie pak může snadno řídit nabíjecí a vybíjecí proudy, díky kterým lze urychlit nabíjení. To se podle vědců z Fraunhoferova instutu povedlo v jejich případě zkrátit až o 20%, aniž by současně došlo ke snížení výkonu nebo životnosti baterie. Ačkoliv se hodnota může zdát z laického pohledu jako velmi nízká, zkrácení doby nabíjení o 20% je velká úspora. Baterie elektromobilů se tak totiž dokáží nabít mnohem rychleji a majitelé vozidel tak mohou rychleji pokračovat v další cestě.
„Všechna data senzorů se přenášejí do správy baterie a tam se vyhodnocují. Systém tak dokáže řídit elektrické proudy při vybíjení a nabíjení baterie tak, aby byl na jedné straně k dispozici maximální možný výkon a na druhé straně tak šetrně, že příslušné funkční vrstvy (anody, katody atd.) baterie nebudou příliš namáhány. Tak prodloužíme životnost bateriového článku,“ říká Gerhard Domann z Fraunhoferova institutu.
Ačkoliv všechny baterie dnes využívané v elektromobilech obsahují řídící jednotky, které řídí jejich nabíjení a vybíjení, jejich technologie často není nijak pokročilá. Řídící jednotky totiž využívají pouze několika základních dat, podle kterých nabíjení a vybíjení článků baterie řídí. Díky technologii německých vědců a jejich partnerů by tak mohlo dojít ke zvýšení inteligence řídících jednotek, které by prodloužily životnost a zvýšily rychlost nabíjení nejen u elektrických vozidel ale třeba i u záložních bateriových systémů či systémů pro ukládání energie z domácích fotovoltaických elektráren.
