Costul monitorizării stării bateriilor litiu-ion ar putea scădea cu circa 35% datorită unui sistem dezvoltat la Universitatea din Kiel. Producătorii europeni de baterii și vehicule electrice ar putea astfel să profite de o soluție care elimină cablurile de comunicare suplimentare și facilitează integrarea senzorilor direct în celulă, îmbunătățind detecția timpurie a problemelor interne.
Cercetătorii de la Universitatea din Kiel au prezentat o soluție de monitorizare a bateriilor care utilizează conexiunile electrice existente pentru a transmite date din interiorul celulei, fără a necesita cabluri suplimentare de date. Inovația vizează în primul rând aplicațiile din vehicule electrice, dar are potențial și pentru sistemele de stocare a energiei utilizate acasă sau la scară industrială.
Sistemul constă într-un circuit electronic compact integrat direct în celula bateriei. Acesta preia date de la un senzor de temperatură plasat în interior și le convertește în semnal digital, folosit apoi ca să transmită informația folosind aceleași conexiuni cu care bateria este încărcată și descărcată. Astfel, proiectul elimină necesitatea firelor de semnal și a electronicii suplimentare care ocupă spațiu și complică asamblarea modulelor de baterii.
Datorită acestei abordări, cercetătorii estimează o reducere a costurilor sistemelor de monitorizare cu aproximativ 35% față de soluțiile convenționale ce utilizează cabluri separate pentru senzori. Pe termen lung, această tehnologie ar putea permite integrarea și a altor tipuri de senzori interni, precum presiune sau detecție de gaze, date fiind tendințele de monitorizare tot mai strictă impuse de legislația Uniunii Europene asupra siguranței și transparenței informațiilor despre starea bateriei.
Majoritatea sistemelor europene de management al bateriilor din prezent monitorizează doar temperatura la suprafața celulelor. Noul concept promite o depistare mai rapidă a riscurilor precum creșterea neașteptată a temperaturii sau apariția de gaze în interior – factori asociați cu incidentele nedorite în exploatarea bateriilor pentru EV, dar și cu cerințele de prevenție tot mai exigente la nivel european. Inovația reduce complexitatea fizică a pachetelor de baterii, ceea ce poate duce la ansamblare mai rapidă și costuri mai mici pentru producătorii de pe piața europeană.
Implementarea sistemului descris de cercetătorii de la Kiel University ar putea fi atractivă pentru fabricile de baterii și asamblatori de module din Europa, care caută soluții pentru reducerea costurilor, creșterea eficienței și conformarea cu normele UE privind siguranța bateriilor, inclusiv Directiva 2023/1542. Îmbunătățirea capabilității de diagnostic intern ar putea crește, de asemenea, încrederea consumatorilor în vehiculele electrice, în special într-un context de atenție sporită la fiabilitatea bateriilor după unele rechemări din industrie pe fondul incidentelor termice.
Deși sistemul nu a fost încă inclus în produse comerciale și nu există referințe explicite la colaborări sau acorduri de licență cu producători auto sau fabrici de baterii europene, potențialul său tehnologic poziționează cercetarea ca un posibil vector de diferențiere pentru industria de profil din Uniunea Europeană. În acest moment, adoptarea la scară largă depinde de interesul și investițiile companiilor din sectorul auto și energetic pentru implementarea rapidă a unor astfel de soluții integrate.
Articolul științific care detaliază rezultatele proiectului a fost publicat în revista Communications Engineering. Dezvoltatorii prevăd ca, pe viitor, sistemul să se poată adapta pentru monitorizarea mai multor parametri interni ai bateriei, nu doar temperatura, consolidând astfel trendul către baterii cu diagnosticare autonomă („talkative battery”) dorit de industria EV la nivel european.