SHB: ένα πρόγραμμα Ε&Α της Sunlight για πιο έξυπνες και υγιείς μπαταρίες ιόντων λιθίου
Η Ε&Α βρίσκεται στο επίκεντρο του Ομίλου Sunlight και η εξωστρέφεια είναι μία από τις σημαντικότερες επιδιώξεις μας. Και οι δύο αυτές πτυχές της λειτουργίας μας αντικατοπτρίζονται στη συμμετοχή της εταιρείας ως εταίρος υλοποίησης σε ένα ευρύ φάσμα καινοτόμων ερευνητικών έργων, στα οποία προσφέρουμε την τεχνογνωσία μας, τον υπερσύγχρονο εξοπλισμό και τις εγκαταστάσεις μας.
Το σχέδιο SHB
Το Έξυπνη υγιής μπαταρία (SHB) αφορά την παρακολούθηση της κατάστασης της υγείας (SoH) των μπαταριών ιόντων λιθίου που χρησιμοποιούνται από ηλεκτρικά βιομηχανικά οχήματα. Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου αποτελούν ελκυστικές επιλογές για την ηλεκτρονική κινητικότητα χάρη στα μοναδικά χαρακτηριστικά τους: μεγάλη χωρητικότητα, γρήγορη φόρτιση και μεγάλη διάρκεια ζωής. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για απαιτητικές βιομηχανικές εφαρμογές, δηλαδή μπαταρίες για περονοφόρα ανυψωτικά οχήματα και παρόμοια οχήματα που χρησιμοποιούνται στον τομέα της ενδοεφοδιαστικής, τα οποία λειτουργούν για πολλές συνεχόμενες ώρες και συχνά σε δύσκολες συνθήκες.
Σε αυτό το πλαίσιο, και για την περαιτέρω βελτιστοποίηση των μπαταριών ιόντων λιθίου για βιομηχανική κινητικότητα που παράγονται επίσης από την ίδια την εταιρεία, ο Όμιλος Sunlight υλοποιεί αυτό το ερευνητικό έργο, με στόχο τον καθορισμό της αναμενόμενης διάρκειας ζωής των μπαταριών.
Το Έξυπνη υγιής μπαταρία (SHB) Το ερευνητικό έργο εντάσσεται στο Επιχειρησιακό Πρόγραμμα "Ανατολική Μακεδονία και Θράκη, 2014-2020" του ΕΣΠΑ (Εθνικό Στρατηγικό Πλαίσιο Αναφοράς).
Η υλοποίησή του ξεκίνησε τον Ιανουάριο του 2021 και αναμένεται να ολοκληρωθεί το δεύτερο τρίμηνο του 2023. Τα πρώτα αποτελέσματα του SHB, καθώς και η επιστημονική αφίσα του έργου, παρουσιάστηκαν τον Νοέμβριο του 2022 στο 9ο Διεθνές Συνέδριο Μικροηλεκτρονικής, Νανοηλεκτρονικής και Νανοτεχνολογίας, που διοργάνωσε η Ελληνική Επιστημονική Εταιρεία Μικρο- & Νανοεπιστήμης στο Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης.
SHB και καινοτομία
Η καινοτόμος πτυχή της SHB αφορά τη χρήση των εσωτερικών ηλεκτροχημικών χαρακτηριστικών της μπαταρίας για τον καθορισμό της αναμενόμενης διάρκειας ζωής της.
Η αποδοτικότητα των μπαταριών ιόντων λιθίου εξαρτάται από την ποιότητα της κυψέλης και την αποτελεσματικότητα του συστήματος διαχείρισης μπαταρίας (BMS). Το εν λόγω σύστημα διασφαλίζει τη λειτουργία της μπαταρίας, λαμβάνοντας από αισθητήρες εξωτερικά δεδομένα σχετικά με την τάση, το ρεύμα και τη θερμοκρασία. Επεξεργαζόμενοι αυτά τα δεδομένα, μπορούμε να εκτιμήσουμε την κατάσταση φόρτισης (SoC) μιας μπαταρίας με περιθώριο σφάλματος μεταξύ 0,6% και 6,5%.
Ωστόσο, δεδομένης της διαφορετικής χρήσης των μπαταριών που τροφοδοτούν βιομηχανικά οχήματα, αυτές οι εξωτερικές παράμετροι δεν μπορούν αντίστοιχα να αξιολογήσουν την κατάσταση της υγείας της μπαταρίας (SoH), η οποία είναι σημαντική για τον καθορισμό της αναμενόμενης διάρκειας ζωής της. Για το σκοπό αυτό, απαιτούνται πληροφορίες από το εσωτερικό της ίδιας της μπαταρίας.
Ο στόχος του έργου Ε&Α SHB είναι, επομένως, η ανάπτυξη ενός αξιόπιστου μοντέλου πρόβλεψης για την παρακολούθηση της κατάστασης της υγείας των μπαταριών ιόντων λιθίου που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανική κινητικότητα. Και επίσης να ενσωματωθεί το μοντέλο αυτό στο αντίστοιχο BMS.
Συνεργαζόμενοι εταίροι
Οι επιστημονικές ομάδες της Sunlight Group και της Τεχνολογίες INEM συνεργάζονται για την υλοποίηση αυτού του έργου. Το ΙΝΕΜ είναι εταιρεία spin-off του Δημοκρίτειου Πανεπιστημίου Θράκης, που δημιουργήθηκε στο πλαίσιο του Εργαστηρίου Μικρο- και Νανοτεχνολογίας (MNTL) του πανεπιστημίου. Το MNTL και το ΙΝΕΜ είναι από τους λίγους φορείς στην Ελλάδα που εστιάζουν στην έρευνα και ανάπτυξη υλικών για μπαταρίες ιόντων λιθίου σε επίπεδο κυψέλης μπαταρίας.
Η ομάδα Sunlight
Η ομάδα της Sunlight Group που εργάζεται σε αυτό το έργο αποτελείται από τους Σταμάτη Ασίμη, Σωτήρη Αθανασίου, Κωνσταντίνο Καπενή, Διαμαντή Λημνιό και Emrach Zoumpre.