Nová metóda predĺži životnosť batérií elektromobilov až o desatinu

Drahé lítium-iónové batérie z elektromobilov často končia v odpade skôr, ako je nutné. Doktorandka Katarína Nováková z Fakulty elektrotechnickej ČVUT vyvinula diagnostickú metódu, ktorá dokáže presnejšie odhadnúť ich skutočný stav a predĺžiť ich životnosť až o 10 %. Na implementáciu riešení do praxe získala spolu s firmou Kolibrik grant vo výške 16 miliónov korún.

Zdroj foto:  Petr Neugebauer / FEL ČVUT

Metódy diagnostiky životnosti batérií

S rozmachom elektromobility a batériových úložísk pre akumuláciu energie stúpa aj potreba lítium-iónových batérií. Tie sú však stále jedným z najdrahších komponentov pri výrobe elektromobilov. Cena batérie sa podľa údajov z decembra 2024 pohybuje okolo 115 amerických dolárov (2 380 Kč) za 1 kWh kapacity batérie.

„Je to aj kvôli tomu, že je ťažké a časovo náročné diagnostikovať aktuálne štádium degradácie batérie a predikovať zostávajúci čas životnosti. Preto sú často preventívne vyraďované skôr, než by bolo nutné, čo vedie k ešte vyšším nákladom na systémy využívajúce li-ion batérie,“ vysvetlila Katarína Nováková, doktorandka na katedre elektrotechnológie Fakulty elektrotechnickej ČVUT v Prahe.

Metódam diagnostiky životnosti batérií sa Katarína Nováková venuje v rámci doktorandského štúdia. Popri domovskej FEL ČVUT časť svojho výskumu vykonala na španielskej Public University of Navarra. Tam s kolegami pracovala na novej metóde, ktorá uľahčí triedenie batériových modulov a detekciu tých, ktoré už vo veľmi krátkom čase bude nutné vymeniť, alebo, naopak, tých, ktoré majú ešte dostatočnú životnosť a môžu byť naďalej bezpečne používané.

Grant na ďalší výskum

Výsledkom jej výskumu je metóda založená na princípe Elektrochemickej impedančnej spektroskopie, ktorá umožňuje určiť stav batériového modulu (State of Health) aj v prípade, že história jeho predchádzajúceho použitia, namáhania a prevádzkových podmienok je úplne neznáma.

„Táto metóda má potenciál pri správnom implementovaní až o 10 % predĺžiť čas použitia batériových modulov, čím sa zároveň oddiali krok, keď ich bude nutné recyklovať,“ uviedla Nováková.

Na implementovanie novej metódy do priemyselnej praxe získala Nováková spolu s firmou Kolibrik, ktorá vyrába zariadenia na meranie batérií, od ministerstva priemyslu a obchodu grant OP TAK vo výške 16 265 000 Kč. Necelých 4 500 000 Kč poputuje na ČVUT. Zároveň s firmou plánujú podať spoločný európsky patent.

Nováková sa bude výskumu spolu so svojím tímom venovať nasledujúce dva roky. Zároveň hľadá šikovných študentov, ktorí by sa chceli s nimi podieľať na výskume. „Sama si vážim to, že som mala možnosť zapojiť sa do výskumu už počas štúdia, a rada by som túto príležitosť teraz sprostredkovala študentom tiež,“ ozrejmuje Nováková. Tí, ktorí majú záujem, jej môžu napísať na e-mail a priložiť svoj životopis.

Nováková je absolventkou študijného programu Elektrotechnika, energetika a management (EEM) na FEL ČVUT.