Katedra „Production Engineering of E-Mobility Components“ (PEM) na RWTH Aachen University spolu s viacerými partnermi z oblasti výskumu a priemyslu pracuje na projekte SchnelleZelle (Rýchla Bunková Technológia). Na všetky dôležité informácie o novom projekte priniesol portál Electrive.
Celý projekt je financovaný nemeckým Federálnym ministerstvom hospodárstva a ochrany klímy. Hlavným cieľom nového trojročného projektu je zvýšiť výkon prizmatických lítium-iónových batérií. To sa má dosiahnuť skrátením času nabíjania a zvýšením nabíjacieho výkonu, pričom sa zároveň zachová bezpečnosť a dlhá životnosť batérií.
Silné výskumné a priemyselné partnerstvo
Projekt SchnelleZelle sa oficiálne začal 1. decembra 2024 a potrvá do 30. novembra 2027. Výskumníci dúfajú, že ich riešenia významne prispejú k efektívnejšiemu využívaniu energie v priemysle aj domácnostiach.
Mohlo by vás zaujímať:
- Hľadáme príbehy elektromobilistov. Chcete sa s nami podeliť o vaše skúsenosti s elektromobilom?
- Výsledky prekvapia: Brzdy znečisťujú ovzdušie viac, ako motory spaľovákov
- Test Mini Aceman E: Štýlový elektrický crossover
Na projekte sa podieľa viacero významných inštitúcií a spoločností. Okrem PEM do výskumu prispievajú Fraunhoferovo výskumné centrum pre výrobu batériových článkov (FFB), Inštitút pre výkonovú elektroniku a elektrické pohony (ISEA) na RWTH Aachen University a priemyselné firmy ako Mahle Behr GmbH & Co. KG, Hoerbiger Antriebstechnik Holding GmbH a Flexoo GmbH. Asociovaným partnerom je aj spoločnosť Trumpf Laser- und Systemtechnik GmbH.
Zameranie na stacionárne úložiská energie
Aj keď výsledky projektu môžu mať prínos pre elektromobilitu, hlavná pozornosť sa sústreďuje na stacionárne energetické úložiská. Ako uvádzajú výskumníci, tieto systémy budú kľúčové pre prechod na udržateľné energetické zdroje. Napríklad pri pripojení k solárnym panelom sa batérie väčšinou nabíjajú pomaly. V priemyselných aplikáciách však môžu vznikať krátkodobé energetické špičky, ktoré si vyžadujú efektívne a rýchle nabíjanie batérií v úložných systémoch.
SchnelleZelle: Komplexný prístup k inováciám
Výskumný tím kladie dôraz na komplexnú optimalizáciu batériových článkov – od vývoja až po integráciu do celých systémov. Projekt sa nezameriava len na jednotlivé vylepšenia, ale pracuje na inováciách v oblasti dizajnu článkov, prepojenia elektród, senzorovej technológie a efektívnejšieho chladenia.
Cieľom je zvýšiť nabíjaciu rýchlosť v rozsahu State of Charge (SOC) medzi 10 % a 80 %. Hoci presné údaje zatiaľ neboli zverejnené, projektoví partneri uvádzajú, že plánujú dosiahnuť až 16 % zlepšenie schopnosti rýchleho nabíjania.
Významnou súčasťou vývoja je využitie senzorov s presným určovaním polohy v batériových článkoch a implementácia strojového učenia. Tieto technológie umožnia optimalizáciu nabíjacích procesov podľa aktuálneho stavu batérie. Ďalším cieľom je zlepšenie spojenia medzi elektródami a obalom článku, čo zníži vnútorný odpor batérie a prispeje k jej lepšej tepelnej stabilite.
Od prototypu k priemyselnej výrobe
Po skončení projektu nebudú vyrobené len jednotlivé prototypové články (na Fraunhofer FFB), ale tieto články sa otestujú v batériových sieťach a následne implementujú do priemyselnej výroby.
Profesor Achim Kampker, riaditeľ PEM, zdôrazňuje dôležitosť vývoja technológií pre rýchle nabíjanie lítium-iónových batérií. Podľa neho možno vylepšenia dosiahnuť kombináciou viacerých prístupov – od integrácie senzorov až po inovácie v dizajne článkov, chladení a nabíjacích algoritmoch.