Zweedse batterijvondst kan een dure accuvervanging ruim een jaar uitstellen

In dit artikel:

Onderzoekers van de Chalmers University of Technology in Zweden hebben een flexibel accupakket ontworpen dat verouderde batterijcellen automatisch kan uitschakelen. In conventionele lithium-ionaccu’s zijn cellen grotendeels vast met elkaar verbonden. Daardoor kan één zwakke cel de prestaties en levensduur van het hele pakket beperken, ook wanneer de andere cellen nog goed functioneren.

Het voorgestelde systeem gebruikt elektronische schakelaars en software om de verbindingen tijdens het gebruik aan te passen. Zodra een cel te veel capaciteit verliest, kan het batterijmanagementsysteem die cel omzeilen. De overige cellen blijven dan werken, zonder dat nieuwe batterijchemie nodig is. De innovatie zit vooral in de vermogenselektronica en de aansturing.

De onderzoekers testten het concept met computersimulaties voor verschillende batterijtypen, temperaturen, gebruikspatronen en verouderingsprocessen. Bij een gesimuleerd accupakket van 80 kWh kon vervanging ongeveer veertien maanden worden uitgesteld. Onder gunstige omstandigheden, vooral bij hoogspanningssystemen, liep de berekende levensduurwinst op tot meer dan 20 procent. De technologie kan daardoor interessant zijn voor elektrische vrachtwagens en auto’s met grote accu’s.

Extra schakelaars maken het systeem wel duurder en complexer en kunnen nieuwe storings- of warmteproblemen veroorzaken. Economisch lijkt de aanpak vooral aantrekkelijk voor accupakketten van meer dan ongeveer 50 kWh, als de meerkosten beperkt blijven. Ook kunnen zulke pakketten langer worden gebruikt voor bijvoorbeeld stationaire energieopslag.

De resultaten zijn voorlopig alleen gebaseerd op simulaties. In commerciële accu’s zal waarschijnlijk eerder een groep cellen dan iedere afzonderlijke cel worden aangestuurd, omdat dat goedkoper en eenvoudiger is. Praktijkproeven moeten daarom nog uitwijzen of de langere levensduur opweegt tegen de extra elektronica en complexiteit.