Університет ТГ у Граці розробляє правила для акумуляторів приводу, зручних для ремонту.
Дослідники Технічного університету Граца у рамках дослідницького проекту „E-Track“ розробили принципи дизайну, спрямовані на те, щоб зробити акумулятори безпечнішими, легше піддаючимися ремонту та переробці. Їхній аналіз показує, що конструкції акумуляторних блоків, зручні для ремонту, є вигідними як з економічної, так і з екологічної точки зору.
Дослідницька група під керівництвом Технічного університету Граца (TU Graz) порівняла три дизайни батарейних пакетів, щоб з’ясувати, як їхня конструкція впливає на безпеку, можливість ремонту та сталість. Перший пакет відповідав звичайній моделі з клеєним корпусом та теплопровідними пастами. Хоча такі конструкції мають переваги під час виробництва, навіть незначні пошкодження можуть зробити необхідним заміну всього батарейного пакета.
Дослідники порівняли цей стандартний корпус із двома конструкціями, які мають полегшити ремонт. Одна з них поєднувала замінні кришки корпусу із підкладками для відведення тепла, тоді як інша використовувала електрично ізольуючу олію для рідкісного охолодження та корпус із гвинтами та ущільненням. Останній дозволяє розібрати акумулятор та замінити окремі елементи.
Самі елементи відіграють особливо важливу роль у прийнятті рішення про доцільність ремонту: вони становлять близько 75% загальної маси акумуляторної батареї та є найбільшим фактором витрат на неї. Згідно з аналізом життєвого циклу команди з Граца, економічна доцільність дизайну, спрямованого на ремонт, вже досягається, якщо після аварії можна повторно використати вісім відсотків елементів. Крім того, простіша демонтажна процедура полегшує вилучення матеріалів для переробки.
„Без єдиних стандартів дизайну рятувальники у критичних ситуаціях часто стикаються з великими труднощами, оскільки склад та поведінка акумуляторних систем важко оцінити. Водночас ми втрачаємо цінні ресурси, якщо акумулятори не можна відремонтувати чи повністю переробити“, — пояснює керівник проекту Маркус Фашинг з Інституту безпеки транспортних засобів Технічного університету Граца. „Наша робота показує, що безпеку, економічність та можливість циклічного використання можна одночасно покращити завдяки ретельно продуманому дизайну.“
У рамках проекту E-Track також досліджувалося, як можна ідентифікувати пошкоджені клітини ще до того, як вони спричинять проблеми. Для цього дослідницька команда розробила засоби діагностики, у яких електрохімічна імпедансно-спектроскопія поєднується з віртуальними багатофізичними моделями. За словами фахівців, за допомогою цього підходу можна «надійно виявляти внутрішні пошкодження, такі як мікроперекиди, які інакше могли б через певний час призвести до критичних ситуацій, наприклад, до пожеж у акумуляторах».
Хоча проект спочатку був спрямований на акумулятори для електричних двоколісних транспортних засобів, його методи та підходи до моделювання можна застосовувати також до більших транспортних засобів, таких як легкові та вантажні автомобілі. На думку дослідників, результати можуть стати основою для майбутніх промислових стандартів, а можливо, навіть для законодавчих норм.