Hoe we door nieuwe ontdekkingen de lithium-batterij langer laten leven

Door een hele nieuwe manier van werken zouden we de batterij van een elektrische auto langer kunnen laten leven. Dat blijkt uit uitvoerig onderzoek van wetenschappers aan de Stanford University.

Een hardnekkige theorie stelt dat de levensduur van een lithium-batterij van een elektrische auto zo ‘goed is als de zwakste schakel’. Toch zijn onderzoekers hard bezig om die theorie te ontkrachten.

Elektrische auto rijdt door onderzoek langer en is goedkoper

Het duurste onderdeel van een elektrische auto is vooralsnog de batterij. Het maakt gebruik van peperdure grondstoffen zoals lithium en nikkel.

Daarnaast is het grootste probleem dat men nog altijd ‘gelijkwaardig opladen’ gebruikt voor een elektrische auto, maar ook militaire toepassingen of elektrische vliegmachines. Hierdoor verslechtert de gehele batterij evenredig snel.

Het betekent namelijk dat alle cellen in een batterij continue evenzoveel stroom krijgen. Als we die manier van opladen kunnen vermijden, stelt Stanford dat we de levensduur van een batterij tot 20 procent langer kunnen maken.

Ieder zijn deel

“Onze aanpak toont aan dat het opladen van elke individuele batterijcel in principe tot betere prestaties leidt”, stelt onderzoeker en auteur Somina Onori. “Op die manier breng je elke cel op een gebalanceerde manier tot een optimale staat, waardoor een batterijset langer meegaat.”

Hierbij wordt rekening gehouden met het feit dat er in een elektrische auto absoluut cellen zijn die naar verloop van (korte) tijd slechter gaan functioneren. Maar Stanford bestudeert nu dus het principe: één slechte appel hoeft niet meteen de hele kist laten verrotten.

Alles onder de loep

Voor haar onderzoek heeft Onori een computersimulatie losgelaten om het gedrag van cellen in een batterij van een elektrische auto na te bootsen. Hierbij valt op dat sommige cellen in zeer korte tijd veranderen qua fysieke eigenschappen en chemie, terwijl anderen daar pas over meerdere jaren last van krijgen.

De simulatie toont aan dat moderne batterijen geoptimaliseerd kunnen worden tijdens het laden door het verschil in individuele cellen te omarmen. Vervolgens kan deze theorie daadwerkelijk toegepast worden wanneer batterijen en elektrische auto’s ontwikkeld en gebouwd worden. Sterker nog: het is toepasbaar op accu’s van bestaande elektrische auto’s.

De toekomst van Lithium

Het moge duidelijk zijn dat zoiets een grote impact zal hebben op de EV-industrie. Maar daarnaast bekijken ook fabrikanten van eVTOL (electrical vertical take-off and landing vliegmachines) naar deze bevindingen.

Dat is een zeer positief feit, want het kan het snel uitvoeren van deze nieuwe ideeën ten uitvoering brengen. Steun uit zo een industrie (of het leger) is verdraaid handig, ook voor de elektrische auto (want geld).

“Lithium-batterijen hebben de wereld al op zoveel manieren veranderd”, stelt Onori. “Het is dan ook belangrijk dan we nu alles uit deze technologie slepen. Maar natuurlijk ook voor toekomstige toepassingen en projecten die nog gaan komen.”

Kosten die iedereen met een elektrische auto over het hoofd ziet

Onderwerpen

• batterij
• elektrische auto
• lithium