23948sdkhjf

Hur får batteriutvecklaren ekvationen att gå ihop?

| Av Olle Holm | Tipsa redaktionen

Dagens batteriutvecklare ska öka batteriets livslängd, energi- och effektdensitet, men samtidigt minska laddningstiden. Dessutom ska detta göras till en lägre kostnad. Är det möjligt att få ekvationen att gå ihop?

Den svenskutvecklade mjukvaran COMSOL Multiphysics hjälper världsledande forskare, fordonstillverkare och elektronikproducenter att förstå batteriets funktion och hur dess prestanda kan optimeras.

- Utvecklingen av elfordon driver just nu på utvecklingen av förbättrade batterier. För att öka prestandan krävs det forskning och utveckling, där modellering och simulering pekar ut välbehövliga genvägar, säger Ed Fontes som är CTO på COMSOL och som dessutom har en doktorsexamen i tillämpad elektrokemi från KTH.

Dagens batterier börjar närma sig sitt teoretiska maximum i energidensitet. Energidensiteten begränsas av batterikemin, som även helt utan förluster har en teoretisk begränsning. Kemin definieras i sin tur av elektrodmaterial och elektrolytsammansättning. Litium-luftbatterier har en energidensitet som närmar sig bensin och det är förmodligen nära det maximala för ett batteri.

- Men även kylkomponenter och strömkollektorer bidrar till totala vikten hos ett batterisystem, så deras design påverkar batterisystemets energidensitet väsentligt och där finns det fortfarande mycket att göra, fortsätter Ed Fontes.

Det krävs även en hög effektdensitet för att omsätta stora mängder energi under kort tid vid bromskraftåtervinning eller snabbladdning. Här finns det mycket att vinna på att göra tunna batterikomponenter som samtidigt inte är känsliga för kortslutning. Mycket av forskningen på att få fram nya material bygger på att de ska gå att tillverka tunna elektroder, elektrolyt och separatorer.

- Det är ett utmanade optimeringsproblem att designa ett system som kan hantera både mycket höga strömmar under laddning och relativt låga under urladdning.

Livstid, säkerhet och tillförlitlighet är starkt sammankopplade hos ett batteri. Inte bara batterikemin påverkar detta utan även designen eftersom ojämn strömfördelning, dålig kontroll av laddning/urladdning och kylning påskyndar slitage och ökar risken för fel. Expansion och kontraktion av material under många driftcykler kan orsaka mikrosprickor som försämrar prestanda hos batteriet. Kortslutning på grund av metallutfällning kan orsaka prestandaförsämring och även överhettning med brandrisk.

För att förstå de fenomenen som sker i ett batteri krävs det beskrivningar av elektriska fält, transport av kemiska föreningar, kinetik för de elektrokemiska reaktionerna, värmetransport, fluidmekanik och strukturmekanik. Allt detta är starkt sammanflätat i en noggrann beskrivning av ett batteri och det är här som så kallad multifysikmodellering ger extrema genvägar.

-Det är här som våra produkter och speciellt Batteries & Fuel Cells Module är unika, kan bidra och göra skillnad för utveckling av nya batterier och batterisystem, avslutar Ed Fontes.

 

 

Bildtext: Ed Fontes är CTO för COMSOL vars mjukvara används för att simulera framtidens batterier.

 

Håll dig uppdaterad med Motor-Magasinet
Är du prenumerant? Bli prenumerant

Med en prenumeration får du obegränsad tillgång till webbtidningen. Läs webbtidningen online.

Kommentarer (0)
Startsidan just nu

Höga krav på bihandlaren i ARN

”Kraven på elnätet ökar hela tiden”

Allt fler tvister hos Allmänna Reklamationsnämnden

Prestigefyllt Volvopris till Rejmes Bil

Volvo Car Excellence Club delas ut på årsbasis och bjuder in de Volvohandlare som arbetat allra bäst med att utveckla och leverera genomgående hög kundnöjdhet under föregående år, att ingå i sällskapet.

SFVF i möte med Arbetsmiljöverket om arbetsmiljön i fordonsbranschen

VW och Ford i global allians för transportfordon

Nyhetsbrev

Nu kommer de nya registreringsnumren

Arkiv

BMW Motorrad visar upp självkörande motorcykel

Under elektronikmässan Consumer Electronics Show (CES) i Las Vegas bjöd BMW Motorrad på show med den självkörande motorcykeln BMW R 1200 GS.

Laddbara bilar ökade med 52 procent förra året

Det finns nu totalt finns 68 805 laddbara bilar i trafik i Sverige vilket nästan är en fördubbling sedan förra årsskiftet.

Kinesiskt fastighetsbolag tar kontroll över Nevs

Volkswagen-koncernen satte nytt rekord 2018

Legenden återvänder

En helt ny Toyota GR Supra, femte generationen av Toyotas legendariska sportbil och den första globala GR-modellen från TOYOTA GAZOO Racing, har haft världspremiär på North American International Auto Show i Detroit.

Volvo Car Sverige förändrar sin ledningsgrupp

Volvo Car Sverige gör från och med den 1 februari ett par förändringar i företagets ledning och hos sina dotterbolag.

Olja från uttjänta däck kan fungera som drivmedel

Den pyrolysolja som Enviro utvinner från uttjänta däck kan användas som drivmedel. Det har RISE tillsammans med Enviro och Ragn-Sells kommit fram till i forskningsprojektet som startade i oktober 2017.

Fler nya bilar klarar högre krav på autobroms

Folksams lista över 2019 års mest säkra och bränslesnåla bilmodeller innehåller skärpta krav för autobroms för fotgängare och filbytesvarnare och 40 bilmodeller har klarat de skärpta kraven. Det står för 15 procent av alla nybilar.

Dieselbilägare stämmer VW för avgasmanipulering

Förlust för Audi ifjol

Idag presenterar Ford Motor Co. Och Volkswagen Group ett nytt samarbete

”Det kommer ta tid att laga väggen”

Nu är var tredje bil på Europas vägar vit

Ford vill dra ned i Europa Flera tusen jobb hotas

Ford Motor Co. drar ner verksamheten ordentligt i Europa. Tusentals anställda får gå samtidigt som olönsamma marknader lämnas. Detta för att vända förlusterna till vinst, rapporterar flera medier.

Nytt släckmedel kan hejda bilbränders spridning

Ursprungligen är släckmedlet AVD (Aqueous Vermiculite Dispersion) framtaget för att släcka bränder i litiumjonbatterier. Men nya tester visar att AVD också kan användas för att hejda ett snabbt brandförlopp.

Bildar nytt företag inom grön el

KGK blir distributör för Launch diagnostik i Sverige

Han satsar på ny elbil med ny batteriteknologi

Ny UV-grundfyller från Basf

CHEF-intervju: ”Vi var lika ställda som alla andra”

Ford lanserar ny generation Transit i år

TEMA olja: De är världens 10 största oljejättar

Ny vd för Circle K Sverige AB

Högsby är Årets Bilkommun 2018

PowerCell i nytt samarbete med Bosch om bränslecellsstackar

Ny el-suv som kan ge Tesla Model X en match

Här är tekniken som ska sänka bränsletörsten med en tredjedel

Rasmus Lindh vinner KAK Performance Prize 2018

Wayke släpper budgivningstjänst för begagnatbil

Se alla Företagens egna nyheter

Nokian Tyres förnyar sina däcketiketter – Framhäver kvalitet från Norden

Halvaxel till Saab och Opel

Genom grönländska glaciärer med Nokian Hakkapeliitta däck

Ny drivknut till Nissan X-Trail och Qashqai

Triscan hjälper grossister att utveckla verkstadssystem! Varför nu det?

HOUSEGARD brandsläckare Lithium

BEST BRAND in Aircon service

Knutkors till Land Rover och Range Rover

Drivaxel bak till BMW 5-serie

HBA är ny distributör av LAZER på den svenska marknaden

Högt i tak - Trånga golvytor?

Ny kardan till Audi och VW

Vägen till det mest omfattande sensorprogramet till eftermarknaden

Kopplings-kit DSG!

Lagersats till Ford differentialen!

Drivknut bak till Hyundai

Miljö- och Kemidagarna 2019: anmäl dig i januari och få rabatt!

Reparationskit till BMW diffen HAG215

Äkta oktanbooster för racing

LED arbetsbelysning

Ny drivknut till Hyundai

Ny Volvoaxel

Nytillverkad spridare till Opel

Hjullager med nav till Audi

Dieselpump till Renault

Sänd till en kollega

0.097