Li-ion-batterijen kunnen vijf keer zo snel worden opladen als wordt aanbevolen door de fabrikant. Dit melden onderzoekers van de Warwick Manufacturing Group.
Oververhitting of het overladen van batterijen kan zorgen voor brand of ontploffing. Daarom voegen de fabrikanten een aanbeveling toe over hoe snel de batterij veilig opgeladen kan worden. Deze adviezen zijn gebaseerd op een grove schatting, omdat tot nu toe de temperatuur in de batterij zelf niet te meten was zonder de prestatie van de batterij aan te tasten.
De onderzoekers ontwikkelden een sensor om de interne temperatuur te meten terwijl de batterij normaal blijft functioneren. Ze hebben de technologie getest in batterijen van bestaande elektrische auto’s. Hun conclusie: de batterijen kunnen tot maximaal 6,7 keer sneller opgeladen worden.
De sensor gebruikt een serie van optische filters die bepaalde golflengtes doorlaten en andere weerkaatsen (Fibre Bragg Gratings; FBG). Onder spanning, bijvoorbeeld door een andere temperatuur, veranderen de brekingsindexen van de filters, waardoor andere golflengtes door de filters worden gelaten, of juist worden weerkaatst. De golflengtes van het licht dat wordt doorgelaten worden gemeten aan de andere kant van de sensor. Zo geeft de sensor een indicatie van de temperatuur in de batterij.
Ter bescherming tegen de elektrolyten en de hoge temperaturen is de FBG verpakt in een aluminium buisje en in gefluoreerde ethyleenpropyleen.
Het verkorten van de oplaadtijd is niet altijd beter. ’Sneller laden gaat altijd ten koste van de levensduur van de batterij’, vertelt onderzoeker dr. Tazdin Amietszajew. ‘Maar veel chauffeurs van elektrische auto’s zullen blij zijn met de mogelijkheid om de batterij snel op te laten voor een kort tripje.’ Bij terugkomst, kunnen ze omschakelen naar de standaard laadsnelheid.
De technologie is klaar voor commerciële toepassingen, maar eerst moeten daarvoor laadsystemen geschikt gemaakt worden voor de variabele laadsnelheden.