I takt med stigende elektrificering af især transportsektoren stiger behovet for bedre batterier. En af udfordringerne er, at batterier, der skal kunne drive en elbil, består af hundredvis af celler, som tilsammen kan yde nok til at få bilen til at køre. Hvis blot en enkelt celle præsterer dårligere, end den skal, går det ud over hele batteriet. Tilsammen kan batteriet ikke yde mere end den svageste enkeltcelle.

Det skal smarte batterier lave om på. Ideen er, at hvis hver enkelt celle kan overvåges og styres, kan man få langt mere ud af batterierne.

- Smarte batterier giver batterierne længere levetid, gør dem mere sikre og skærer signifikant ned på CO2-aftrykket fra batterifremstilling, siger professor Remus Teodorescu fra Institut for Energi på Aalborg Universitet. Han er leder af Center for Research on Smart Battery, hvor ti forskere lige nu arbejder på højtryk for at udvikle teknologien.

Sikrere, længere og mere bæredygtigt

Forskerteamet er i færd med at udvikle en metode, hvor hver enkelt battericelle bliver overvåget og styret. Hvis en celle viser tegn på svaghed eller ustabilitet, kan systemet ved hjælp af kunstig intelligens diagnosticere, hvad der er galt, og udbedre problemet ved at sætte cellen midlertidigt ud af drift. Det kan forhindre, at en dårlig celle forhindrer de andre i at lade helt op eller i værste fald overopheder, så der udbryder brand i batteriet. Samtidig får det hele batteriet til at yde optimalt, når svage eller ustabile enkeltceller bliver koblet fra.

Langt liv efter bilen 

Remus Teodorescu anslår, at smarte batterier potentielt betyder, at elbils-batterier kan holde væsentligt længere end i dag uden at miste effekt. Samtidig kan smarte batterier udnyttes til at oplagre energi fra sol og vind på elnettet, når de ikke længere yder nok til at kunne bruges i biler.

- Fordi batterierne kan styres, kan de tilpasses energikilder som sol og vind, hvor energien kommer i bølger, når solen skinner, eller når vinden blæser. Et elbils-batteri, der ikke længere er stærkt nok til en elbil, vil sagtens kunne rumme strøm nok til at drive op til ti husstande med et gennemsnitligt dagsforbrug, siger han.

I dag dækker Lithium-Ion batterier et globalt energibehov på knap 500 Gigawatt-timer. Det behov bliver firedoblet frem mod år 2030, hvor biler, der anvender fossile brændstoffer, helt skal udfases fra de europæiske veje. Samtidig skal den tunge transport som lastbiler og busser også elektrificeres, hvilket gør behovet for bedre at kunne styre batterierne endnu større på grund af deres størrelse og belastning.

Forskningscentret CROSBAT (Center for Research on Smart Battery) støttes frem til 15. september 2027 af en Villum Investigator-bevilling på 28, 5 millioner kroner.