未来快速充电电池的智能传感器

©弗劳恩霍夫ISC

欧洲项目“斯巴达克斯”启动

充电速度更快,性能稳定性更长,不仅适用于电动汽车,也适用于智能手机和其他电池驱动产品。今天听起来仍像是科幻小说的东西在未来可能是可行的,尤其是由于最近启动的“斯巴达克斯”研究项目想要实现的创新。通过使用先进的传感器和电池管理系统,“斯巴达克斯”的目标是在不影响电池可靠性和使用寿命的情况下,将充电时间减少20%。欧盟正在资助“斯巴达克斯”项目,作为“电池2030+”研究计划的一部分。

电动汽车将变得尽可能的用户友好。来自Fraunhofer硅酸盐研究所(Würzburg)的项目协调员Gerhard Domann在描述最初的情况时说:“电动汽车已经是又快又安静了,但到目前为止的一个主要缺点是,与使用化石液体或气体燃料的汽车相比,充电时间较长。”今天,主要是电池的化学和设计,以及相关的电池管理系统,以防止更快的充电,以防止电池过早老化。

导致过早老化、性能丧失甚至严重故障的因素是多方面的,并且可以相互加强。如果多种因素共同作用,如机械应力、低温和过高的充放电电流,可能会在电池中发生不可逆的损伤。为了避免这种情况,电池通常由集成电池管理系统以尽可能温和的模式运行,并且不会耗尽所有的电力储备。斯巴达克斯的项目联盟希望利用这一潜力,通过使用先进的集成传感器的电池管理系统来优化和加速充放电,以监测电池的实际状况,同时延长电池的寿命。

“斯巴达克斯”是“用于智能电池的空间分辨声学、机械和超声波传感”的缩写。该研究项目旨在开发一种低成本的锂离子电池传感器阵列技术,结合数据优选电池管理系统的概念,确保根据电池的状况进行最佳充放电。该项目将侧重于机械和声学传感器,辅以电化学阻抗测量和温度传感器。“使用斯巴达克斯传感器技术,应该在早期阶段检测到错误和对电池寿命和性能的负面影响。基于传感器数据,电池和电池管理系统可以相应地控制充放电过程,以抵消电池过早老化,尽可能消除负面影响。”Gerhard Domann说。

弗劳恩霍夫的智能传感器技术

夫琅和费ISC在智能传感器的开发和斯巴达克斯电池组件老化过程分析方面提供专业知识。Fraunhofer ISC的项目经理Jochen Settelein博士报告说:“电池过早老化的原因已经困扰我们很长一段时间了,我们已经在一些项目中完善了我们的方法,以澄清这些过程并找到可能的解决方案。”在早期的项目中,智能传感器技术领域的重要初步工作导致了基于声学和机械监测的新方法,使用超声波和弹性体传感器检测电池的机械应力和变化。最近启动的《斯巴达克斯》(Spartacus)项目将以此为基础。

该项目已获得欧盟地平线2020研究和创新项目的资助,资助协议号为957221

关于电池研究的更多信息,请访问夫琅和费研发中心电动移动FZEB:
https://www.fzeb.fraunhofer.de/

欧盟研究计划“电池2030+”

“斯巴达克斯”项目是欧洲大规模研究计划“电池2030+”的一部分,旨在开发性能更好、存储容量更大、寿命更长、更环保、更安全的电池。在“电池2030+”的框架下,目前正在启动三个不同领域的研究项目:
-开发一个欧洲基础设施平台,结合大规模计算和实验研究来绘制电池中发生的复杂反应。
-开发和集成传感器,实时监测和报告电池的状况。
-开发可再生组件,以延长电池寿命和提高安全性。

电池2030+由瑞典乌普萨拉大学Kristina教授Edström协调。
该联盟由来自14个欧洲国家的23个合作组织和公司组成。
关于电池2030+的更多信息:https://battery2030.eu

事实和数据

项目名称:“用于智能电池的空间分辨声学、机械和超声波传感”——斯巴达克斯

欧盟预算:3 825 190欧元
时间:20/09/01 - 2023/08/31

合作伙伴

德国夫琅和费硅酸盐研究所
法国原子能及替代能源委员会,法国
CSEM瑞士电子与微技术研究发展中心,瑞士
sccp布鲁塞尔。比利时
FUNDACION里,西班牙
ARKEMA FRANCE SA,法国
ELRINGKLINGER AG)、德国

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

项目协调员
Gerhard Domann | gerhard.domann@isc.fraunhofer.de | Fraunhofer硅酸盐研究所ISC |德国维尔茨堡

http://www.isc.fraunhofer.de/

媒体接触

Dipl.-Geophys。Marie-Luise Righi PR and Kommunikation
弗劳恩霍夫研究所für

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