Elbilene erobrer verden, som snart må håndtere brukte elbilbatterier i stor skala. Bare i Norge er det registrert rundt 400.000 helelektriske biler. Batteriene fra noen av disse er allerede pensjonert, men det er bare blåbær mot det som kommer.

Brukte elbilbatterier blir skrotet selv om de ofte har en restkapasitet på 70-90 prosent. Dette skjer av ulike årsaker, blant annet på grunn av feil i enkeltkomponenter.

En stor del av disse batteriene kan likevel gjøre nytte for seg til andre formål.

20 år lengre levetid

Restkapasitet er hvor mye strøm batteriet fortsatt kan lagre. Hvis et nytt batteri lagrer 100 «enheter» strøm, vil et batteri med en restkapasitet på 80 prosent fortsatt kunne lagre 80 enheter.

Norske RePack er et av flere selskap som satser på å gi brukte elbilbatterier nytt liv.

– Vi omdanner problemavfall til stasjonære energisystemer for bolighus, hytter og næringsliv, sier gründer, medeier og daglig leder Jørgen Sørgård Erdal.

Erdal mener at elbilbatterienes levetid kan forlenges med opptil 20 år. Batteripakker med brukte elbilbatterier kan både lagre solenergi og avlaste strømforbruket i perioder med høy pris og stort forbruk.

Overvåker batterienes helsetilstand

Når batteriene får nytt liv, for eksempel i den norske hytteheimen, er det viktig å kjenne helsetilstanden deres. Hyttekos blir fort hyttefrustrasjon hvis batteriet er kaputt, solen ikke skinner og alternative strømkilder mangler.

– Vi må vite hvor mye strøm batteriet kan lagre og hvordan det oppfører seg under den bruken vi setter det til, sier Erdal.

Gjennom et forskningsprosjekt støttet av Regionale forskningsfond Oslo (RFF Oslo) har RePack utviklet et digitalt system for kontinuerlig overvåkning av batteriene.

Data samles i det selskapet kaller en batterisky. Analyser av informasjonen kan forutsi blant annet behov for vedlikehold og gjenværende levetid.

Preben J. S. Vie er forsker ved Institutt for energiteknikk og en sentral deltaker i prosjektet.

– Jeg har bidratt med kunnskap om hvordan litiumbatterier eldes, hvordan restkapasitet måles, hvilke data det kan være smart å samle inn og hvilke betingelser som kan være med på å gi batteriene et lengre liv, sier han.

Indre motstand og spenning i batterier

Nest etter restkapasitet er det som kalles indre motstand kanskje den viktigste indikatoren på batteriets ve og vel. Økt indre motstand reduserer effektiviteten og dermed også batteriets ytelse.

– I en del gamle litiumbatterier er den indre motstanden ofte stor. For å forlenge batteriets levetid vil det da være smart å sørge for å unngå varmeproduksjon i batteriet og kanskje også å redusere maksstrømmen du kan ta ut, altså batteriets toppytelse. Det kan reguleres, forteller Vie.

Han forteller at batteriene også trives best dersom spenningen verken blir for høy eller for lav. Mens elektrisk strøm betegner elektroner som drives gjennom en strømledende sløyfe, handler elektrisk spenning om hvilken kraft disse elektronene drives gjennom sløyfen med.

– Alle batterier trives best innenfor sitt bestemte spenningsvindu. Hvis dette vinduet gjøres enda litt smalere, kan batteriet ofte leve enda lenger, forklarer forskeren.

Ellers er batteriene lik oss mennesker på et punkt: Hvis den indre temperaturen begynner å stige mot 40°C, blir de skikkelig ugne. De bør heller ikke bli for kalde.

Enkelte litiumbatterier er dessuten noen ordentlige vriompeiser. De yter jevnt og trutt på høyt nivå, for helt uten forvarsel å gå på en kritisk knekk. Omtrent som en veltrent skiløper som strutter av energi og så plutselig får hjerteinfarkt midt i Birkebeinerrennet.

– Å forstå hvilke batterier dette kan skje med, og ikke minst når det kan skje, er en vanskelig øvelse. Ved hjelp av avanserte dataanalyser går det likevel an å komme et stykke på vei, sier Vie.

Lærer dataprogram å tolke data

RePack-gründer Erdal sier at forskningsprosjektet har vært av stor betydning for selskapet. Nå er batteriskyen i drift.

– Vi vet mer om hvilke data vi må samle inn og om hvilke driftsbetingelser som gir batteriene lenger levetid.

Støtten fra RFF Oslo gjorde også at Erdal og kollegene kunne gå i gang med neste skritt i utviklingsarbeidet et par hakk foran skjema.

– Konsulentselskapet Accenture har hjulpet oss med såkalt maskinlæring, der et dataprogram læres opp til å tolke dataene i batteriskyen. Datamaskiner kan gjøre analysene mye raskere og mer presist enn vi mennesker kan, og kanskje også oppdage sammenhenger vi ikke ser, sier han.

Gjenbruk gir klima- og miljøgevinst

De fleste batteriene RePack gjenbruker i dag, er batterier som er uaktuelle for elbiler fordi det er feil på batterikomponenter, eller fordi enkelte battericeller er ødelagte. De fleste av disse batteriene kjøper selskapet direkte fra bilprodusentene.

På sikt regner Erdal med at batterier som har fullført et liv nummer én i trafikken, blir en minst like viktig kilde.

– Å bruke disse batteriene én gang til i stedet for å skrote dem, er bra for klimaet og miljøet. Det sparer oss for unødvendig energibruk, CO₂-utslipp og utvinning av sjeldne mineraler som trengs for å lage nye batterier, sier han.

Artikkelen er produsert og finansiert av De regionale forskningsfondene

Forskningsfondene er én av 77 eiere av forskning.no.
Deres kommunikasjonsansatte leverer innhold til forskning.no. Vi merker dette innholdet for å tydelig skille formidling fra uavhengig redaksjonelt stoff.

Her kan du lese mer om ordningen.

Les også disse sakene fra De regionale forskningsfondene:

• 

  Ny renseteknologi gjør det mer effektivt å bruke varme fra sjøen til å varme opp bygg

• 

  Hvordan kvitte seg med et utrydnings­truet insekt som vil spise freda bygg?

• 

  Denne sensoren varsler om fukt før skaden oppstår

• 

  Disse plantepottene er av ull som ellers ville havnet på dynga

• 

  Nye sensorer gjør det lettere å overvåke ølbrygging og annen gjæring

• 

  Forskere kartlegger sammenhengen mellom styrtregn og naturskade

Les flere saker laget av De regionale forskningsfondene her.

forskning.no vil gjerne høre fra deg!
Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? TA KONTAKT HER