Universidade de Aveiro integra projeto europeu de baterias para veículos elétricos
A Universidade de Aveiro está a participar num projeto europeu para desenvolver sensores em fibra ótica para baterias de ião-lítio de veículos elétricos.
De nome INSTABAT – “Innovative physical/virtual sensor platform for battery cell”, o projeto é financiado pela Comissão Europeia, através do programa Horizonte 2020, em cerca de quatro milhões de euros.
O projeto é coordenado pela Comissão de Energia Atómica e Energias Alternativas da França (CEA), contando ainda com a participação de outros centros de investigação franceses e parceiros empresariais, tais como a BMW, e Infineon Technologies, ambos na Alemanha, Faurecia (França) e VARTA (Áustria).
De acordo com a Universidade de Aveiro, o projeto INSTABAT visa monitorizar, em tempo real e em funcionamento, parâmetros essenciais de uma célula de bateria de ião-lítio, fornecendo com maior precisão os estados de certos indicadores, tais como carga, capacidade, potência, energia e segurança, permitindo assim melhorar a sua performance e a trilogia QRL – “quality, reliability and life” (qualidade, confiabilidade e vida).
“O projeto procura uma solução de tecnologias e funcionalidades integradas de monitorização inteligente. Esta solução monitorizará de forma fiável parâmetros-chave, articulando a evolução desses parâmetros com os fenómenos de degradação físico-químicos que ocorrem no núcleo das células das baterias, melhorando o seu desempenho funcional, autonomia e segurança”, explica uma nota informativa sobre o INSTABAT.
Para atingir esse objetivo, o projeto INSTABAT desenvolverá uma prova de conceito de tecnologias e funcionalidades de sensores inteligentes, integrada numa célula de bateria e capaz de:
- Desempenhar de forma confiável uma monitorização operacional (resolvido no tempo e no espaço) de parâmetros-chave (temperatura e fluxo de calor; pressão; deformação; concentração e distribuição de iões de lítio; concentração de CO2; impedância "absoluta", potencial e polarização) por meio de: (i) quatro sensores físicos incorporados (sensores em fibra ótica e de luminescência, elétrodos de referência e foto-acústicos), (ii) dois sensores virtuais (baseados em modelos eletroquímicos e termicamente reduzidos);
- Correlacionar a evolução desses parâmetros com os fenómenos de degradação físico-químicos que ocorrem no interior das células das baterias;
- Melhorar o desempenho funcional da bateria e segurança, através de algoritmos BMS aperfeiçoados, que fornecem indicadores de maior precisão em tempo real (levando em consideração os parâmetros medidos e estimados).
Segundo a Universidade de Aveiro, será criada uma prova de conceito através do desenvolvimento de uma plataforma multisensor, para aplicações em veículos elétricos, reduzindo o envelhecimento, melhorando as margens de segurança e autonomia, desencadeando a autorregeneração e facilitando o uso como segunda vida. Será ainda realizado um estudo de viabilidade técnico-económica do fabrico e adaptabilidade a outras tecnologias celulares.
A equipa da UA é constituída pelos investigadores Micael Nascimento, Carlos Marques, João de Lemos Pinto, do laboratório associado i3N, grupo Nanofotónica e Optoeletrónica, do Departamento de Física, tendo ainda como gestora de projeto Luísa Sal.
O INSTABAT faz parte do roteiro Battery2030+, iniciativa de pesquisa europeia em grande escala e a longo prazo que tem como meta as baterias sustentáveis do futuro, fornecendo à indústria europeia tecnologias inovadoras e uma vantagem mais competitiva em toda a cadeia de valor das baterias, para permitir que a Europa atinja os objetivos de uma sociedade neutra para o clima.
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