Opracowano samonagrzewające się baterie do aut elektrycznych. Nad rozwiązaniem problemu mało wydajnych ogniw pracują także Polacy

0

Dynamicznie rośnie liczba samochodów elektrycznych na ulicach. Problemem w rozwoju elektromobilności są jednak baterie litowo-jonowe. Nieodporne na działania temperatury, są nawet o 25 proc. mniej wydajne przy temperaturze poniżej zera. Amerykańscy naukowcy opracowali nowy typ baterii, które mogą się same nagrzewać, a więc nie tracą właściwości w trudnych warunkach. Pomocne w rozwiązaniu problemu mało wydajnych ogniw mogą być także prowadzone w Polsce symulacje komputerowe, w których można przetestować działanie baterii w określonym środowisku.

– Zarządzanie termiką magazynu energii pojazdu jest istotne z punktu widzenia bezpieczeństwa, ale i efektywności energetycznej. Postanowiliśmy temat zgłębić, żeby dla ogniwa litowo-jonowego, które tam jest przeważnie stosowane, opracować przede wszystkim bardzo dokładne modele elektryczne, ale również termiczne. Chodzi o to, by w symulacjach komputerowych być w stanie przewidzieć przy danym cyklu jezdnym na danej trasie, jak samochodowa bateria będzie się grzała – mówi w rozmowie z agencją informacyjną Newseria Innowacje Tomasz Detka, kierownik Zakładu Elektromobilności w Przemysłowym Instytucie Motoryzacji (PIMOT).

Z analizy międzynarodowej firmy doradczej Frost & Sullivan wynika, że w najbliższych latach można oczekiwać znacznego postępu technologicznego w obszarze akumulatorów do pojazdów elektrycznych. Baterie litowo-jonowe, mimo wielu zalet, nie są idealnym rozwiązaniem nie tylko z powodu wysokich kosztów zakupu, lecz także ograniczonej wydajności i nie zawsze wystarczającego poziomu bezpieczeństwa.

– Złe zarządzanie termiką czy pozwolenie na to, żeby bateria się przegrzała albo nadmiernie schłodziła, w najlepszym przypadku – szczególnie jeśli chodzi o chłodzenie – będzie powodowało, że nie możemy z niej pobrać tyle mocy, ile byśmy chcieli, czyli mamy wolniejszy samochód. Przegrzanie zaś jest szczególnie niebezpieczne, bo zachodzące wówczas w ogniwie procesy chemiczne mogą spowodować jej deformację, a ostatecznie wybuch czy zapłon takiego ogniwa – tłumaczy Tomasz Detka.

Badania przeprowadzone przez amerykański Departament Energii wykazały, że niska temperatura może wpływać na akumulatory w samochodach elektrycznych, zmniejszyć ich wydajność o ponad 25 proc., a zasięg samochodów z ok. 80 do 60 mil. Akumulatory litowo-jonowe są też podatne na wybuch przy przegrzaniu się lub przy użyciu niewłaściwej ładowarki. Naukowcy opracowują metody, które mają ograniczyć takie ryzyko.

Czytaj również:  Prezes PZPM: Polacy nie tak szybko zrezygnują z diesli. Elektryczna konkurencja nie podoła wymaganiom

Naukowcy z Maryland z kolei opracowali akumulator do samochodów elektrycznych, stosując ulepszone elektrody stabilizowane wysoko fluorowanym elektrolitem, które znacznie zwiększają pojemność baterii. Nad ulepszeniem baterii litowo-jonowych pracują także polscy naukowcy.

 Nie wymyślamy samej baterii czy samego ogniwa schodząc bardzo głęboko na ten poziom elektrochemiczny. Patrzymy raczej już na gotowe ogniwo i chcemy jak najlepiej zbadać jego parametry elektryczne w pierwszej kolejności, w drugiej kolejności termiczne, żeby na podstawie badań eksperymentalnych przejść do badań symulacyjnych, które są tańsze i prostsze – przekonuje ekspert.