Turun AMK:n innovaatio nostaa sähköautojen akkujen lataustehoa

Prismaattisen akkukennon parempi lämmönhallinta nopeuttaa latausta sekä kylmissä että kuumissa olosuhteissa ja pidentää akun kestoa pitkillä ajomatkoilla.

Turun ammattikorkeakoulu on kehittänyt uudenlaisen tavan akkujen lämmönhallintaan. Innovaatio mahdollistaa sähköauton tehokkaamman latauksen.   

– Keksinnön avulla akku saadaan toimimaan tehokkaammin esimerkiksi pakkassäässä. Nestekiertoinen järjestelmä auttaa kylmissä olosuhteissa akkua lämpenemään, mikä vaikuttaa latausnopeuteen. Lämmönhallinta kylmissä olosuhteissa nostaa sähköauton toimintamatkaa huomattavasti, sanoo Turun ammattikorkeakoulun lehtori ja projektipäällikkö Heikki Saariluoma.

Nyt sähköistyneen ajoneuvoliikenteen aikana pikalataus halutaan tehdä mahdollisimman nopeasti. Nopeassa latauksessa akut lämpenevät. Turun ammattikorkeakoulun ratkaisu soveltuu erityisesti prismaattiseen akkukennoon, jolloin jäähdytysnestettä sisältävä osa asetetaan akun yläosaan. Jäähdytyksen lisäksi se yhdistää toisiinsa seitsemän muuta eri toimintoa yhdeksi osaksi, mikä tuo etua myös valmistettavuuteen.  Valittu valmistustekniikka mahdollistaa osan vapaan skaalautuvuuden eri kokoisiin akkuratkaisuihin. 

Nykyiselläänkin akkupaketeissa on lämmönhallintajärjestelmä tyypillisimmin kennon alapuolella tai sivuilla. Mutta kun akkuja ladataan tai puretaan nopeasti, syntyy lämpöä eniten kennojen yläosassa.  

– Meidän ratkaisussamme jäähdytys on ylhäällä. Se takaa sen, että kuumeneva alue saadaan jäähtymään paljon nopeammin, kuin jos jäähdytys on akun alapuolella. Silloin kokonaislämpötila voidaan pitää optimaalisena, ja akun lataaminen on tehokkaampaa sekä ikääntyminen vähäisempää, selventää Saariluoma.  

Akkukennon lämmönhallintaa jatkokehitetään Turun AMK:n New Battery Module -projektissa, joka on Business Finlandin rahoittama. Turun AMK:n kehittämälle ratkaisulle on haettu patentteja. Innovaatiota on kehitetty yhteistyössä Turun ammattikorkeakoulun Valmistustekniikan ja Computational Engineering And Analysis -tutkimusryhmien kanssa.  

Projektissa kiinnitetään huomiota myös kotimaiseen akkujen valmistamiseen. Kaikkia akkuihin tarvittavia mineraaleja löytyy Suomesta. Projekti huomioi kotimaisten maametallien hyödyntämisen Li-ion akun koko elinkaaren aikana ja raaka-aineiden kierrättämisen ja jatkojalostuksen.  

Uudentyyppistä akkujen lämmönhallinnan ratkaisua voidaan hyödyntää myös työkoneissa, losseissa ja tulevaisuudessa jopa lentokoneissa. Kuluttajille keksinnön suurin hyöty voi näkyä sähköautojen hinnassa, kun akun osien valmistettavuus yksinkertaistuu ja laskee sitä kautta sähköautojen kokonaishintaa.   

Artikkeli on julkaistu 16.5.2022 aiemmalla turkuamk.fi-sivustolla.

Tutustu